WO2004087675A1 - モノアゾ鉄錯体化合物、それを用いた電荷制御剤及びトナー - Google Patents

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WO2004087675A1
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iron complex
acid
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Hideyuki Otsuka
Kazuo Nemoto
Shinji Otani
Noriyuki Suzuki
Eisuke Yamada
Masaki Okubo
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Hodogaya Chemical Co., Ltd.
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    • G03G9/0906Organic dyes
    • G03G9/0918Phthalocyanine dyes

Definitions

  • the present invention relates to a charge control agent used in an image forming apparatus for visualizing an electrostatic latent image in the fields of electrophotography, electrostatic recording, and the like, and a negatively chargeable toner containing the charge control agent.
  • an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor made of an inorganic or organic material, developed with toner, and transferred and fixed on paper or a plastic film to obtain a visible image.
  • the photoreceptor has a negative charging property and a positive charging property depending on its configuration, and when a printed portion is left as an electrostatic latent image by exposure, it is developed with an opposite sign charging toner.
  • reverse printing is performed by removing electricity from the print section, development is performed using the same sign-chargeable toner.
  • the toner is composed of a binder resin, a colorant, and other additives.
  • a charge control agent is generally added to impart desirable charging characteristics (charging speed, charging level, charging stability, etc.), aging stability, environmental stability, and the like. Addition of this charge control agent greatly improves the properties of the toner.
  • charge control agents that have been proposed and put to practical use and that have the effect of imparting negative charge control properties include monoazo metal complex compounds in which the central metal is chromium, monoazo metal complex compounds in which iron is also iron, and alkyl salicylic acid or aromatic compounds. And metal complexes or salts of aromatic oxycarboxylic acids.
  • charge control agents have insufficient affinity for the binder resin with respect to the binder resin or an effect of imparting triboelectric charge, or the initial copy image lacks sharpness due to insufficient charge rising speed.
  • the quality of a copied image is liable to fluctuate during continuous copying.
  • the charge control agent containing a metal complex or salt of an alkyl salicylic acid or an aromatic oxycarboxylic acid has a drawback that the toner charging characteristics fluctuate widely with respect to environmental conditions, and the image quality is significantly changed by seasonal factors. .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1556464 discloses a toner using a charge control agent whose central metal is iron.
  • a charge control agent that does not use chromium as the central metal, although it has a practical charge amount (at least 10 cZg), its charge rise is slower than that of the chromium complex, and in high humidity environments.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 8-509921 discloses several azo iron complexes, All of these are azo-complexes having a plurality of nitro groups, and there is always a risk of ignition-explosion during the synthesis of the compound.
  • An object of the present invention is to provide a novel monoazo iron complex compound, which does not contain a harmful metal such as chromium, and does not easily cause ignition or explosion like a compound containing a nitro group. It is an object of the present invention to provide a charge control agent having an excellent effect of imparting a charge, and to provide a negatively chargeable toner having high charging performance using the charge control agent.
  • the present invention has been obtained as a result of earnest research for achieving the above object, and has the following gist.
  • ⁇ , ⁇ 2 , ⁇ , and ⁇ 2 independently represent ⁇ , an alkyl group, or a halogen atom.
  • the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • the halogen atom is preferably chlorine.
  • J represents H, an alkali metal, NH 4 , or an alkyl ammonium, and these may be two or more kinds.
  • the alkyl group of the alkyl ammonium preferably has 1 to 12 carbon atoms, and preferably 3 to 8 carbon atoms, and may have 1 to 4 identical or different alkyl groups bonded to a nitrogen atom.
  • X, and X 2 independently of one another, H, an alkyl group, Y, and ⁇ 2 each independently represent a ⁇ , an alkyl group, or an aromatic group which may have a substituent.
  • the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. However, the case where A, A 2 , BB 2 , X, X 2 , Y or Y 2 are simultaneously hydrogen is excluded.
  • J represents H, Na, NH 4 , or an alkyl ammonium, and these may be two or more kinds.
  • the alkyl group of the alkyl ammonium has 1 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, and may have 1 to 4 identical or different alkyl groups bonded to the nitrogen atom.
  • Chi ,, X 2 are independently of one another, H, an alkyl group, or a halogen atom, Y ,, Upsilon 2 is mutually independently represent Eta, alkyl group, or a halogen atom.
  • the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • the halogen atom is preferably chlorine.
  • J represents H, Na, NH 4 , or alkyl ammonium, and these may be two or more kinds.
  • the alkyl group of the alkyl ammonium preferably has 1 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, and may be a nitrogen atom having 1 to 4 identical or different alkyl groups bonded thereto. 4.
  • J represents H, Na, NH 4 , or alkyl ammonium, and may be two or more of these. 5.
  • a charge control agent comprising the monoazo iron complex compound according to any one of the above 1 to 5 as an active ingredient.
  • a one-component developer comprising the negatively chargeable toner according to any one of the above items 8 to 20.
  • the toner contains at least a binder resin, a colorant, and a monoazo iron complex compound. 6.
  • a two-component developer which is the monoazo iron complex compound according to any one of claims 1 to 5.
  • the wax is contained in an amount of 0.2 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin.
  • the resin-coated carrier is composed of carrier core particles and a coating material that is a resin that coats (coats) the surface of the carrier core particles, and the coating material is polytetrafluoroethylene.
  • the above 34 having at least one resin selected from a polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polypinyl butyral, and aminoacrylic resin.
  • the two-component developer as described. The invention's effect
  • the charge control agent of the present invention has a remarkably good rise of charge, charges the toner in a shorter time than the conventional charge control agent, and has a high charge imparting effect with respect to the charge amount.
  • the charge amount is stable against environmental changes such as ambient temperature and humidity. Rings like chrome
  • the safety of the compound is high because it does not contain metals that are environmentally harmful and does not have highly ignitable substituents such as nitro groups.
  • the toner containing the charge control agent can provide an excellent image with respect to the evaluation of image characteristics such as image density, Capri density, dot reproducibility, and fine line reproducibility in either one-component or two-component development methods. Obtainable. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a chart of the infrared absorption spectrum of the compound of No. 1 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a chart of the infrared absorption spectrum of the compound of NO. 2 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a chart of the infrared absorption spectrum of the compound of NO. 3 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is an infrared absorption spectrum chart of the compound No. 4 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO. 5 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 6 shows the infrared absorption spectrum chart of the compound of NO. 6 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO. 11 in Table 1 of the present invention.
  • FIG. 8 shows an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO 2-12 in Table 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO.13 in Table 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO 14 in Table 2 of the present invention.
  • FIG. 11 is an infrared absorption spectrum chart of the compound of NO 15 in Table 2 of the present invention.
  • 2 is an infrared absorption spectrum chart of the NO 19 compound of Table 2 of the present invention
  • FIG. 13 is an infrared absorption spectrum chart of the NO 21 compound of Table 2 of the present invention
  • the monoazo iron complex compound of the present invention is a compound excellent in environmental stability and a compound excellent in charge control effect. By using the monoazo iron complex compound of the present invention in a toner, a quick rise and a high charge amount can be obtained, and as a result, a clear image can be obtained.
  • the method for producing the monoazo iron complex compound of the present invention can be produced by using a known method for producing a monoazo complex compound, but typical production methods are described below, but are not limited thereto. First, a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid is added to diazo components such as 4-aminophenol and 2-aminophenol, and when the internal temperature becomes 5 ° C or less, sodium nitrite dissolved in water is heated to the internal temperature.
  • a coupling component such as 3-methyl-11- (4-chlorophenyl) -15-pyrazolone, an aqueous solution of sodium hydroxide, an organic solvent such as sodium carbonate and butanol are added, and the mixture is stirred at room temperature. Stir to dissolve.
  • the above-mentioned diazoi-dori is poured into the mixture and stirred at room temperature for several hours to perform coupling. After stirring, it is confirmed that there is no reaction between the diazo compound and resorcin, and the reaction is terminated. Add water After stirring, allow to stand still and separate. Further, an aqueous solution of sodium hydroxide is added, and the mixture is washed with stirring and separated.
  • the organic solvent other than butanol at the time of the above-described force coupling may be any solvent that can be used at the time of the force coupling, and is preferably a monohydric alcohol or a dihydric alcohol.
  • Monovalent alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, ethylene glycol And a monoalkyl ether (having 1 to 4 carbon atoms).
  • the dihydric alcohol include ethylene glycol, and among them, the solvent is preferably toluene.
  • Tables 1 and 2 list specific examples of the monoazo iron complex compound of the present invention, but the present invention is not limited to the described compounds.
  • the symbols A, A 2 , B 13 ⁇ 4 B 2 , J, X X 2 , Y Y 2 are the same as those described in the above formula [1].
  • the binding site corresponds to the number at the substitution position described in the above formula [1].
  • Bu and Pr of the counter ion J of the compounds No. 19 and No. 20 represent a normal butyl group and a normal propyl group, respectively, and the counter ion of the compound No. 21 In J, 90% is NH. 5% is Na and 5% is H.
  • the charge control agent of the present invention is a monoazo iron complex compound represented by the formula [1], preferably the formula [2], more preferably the formula [4], and most preferably the formulas [3] and [5].
  • the monoazo iron complex compounds represented by the above formulas [1] to [5] may be used alone or in combination of two or more. Also, unreacted raw materials or intermediates, or reaction promotion such as salicylic acid The agent may be mixed in 10% or less.
  • the charge control agent of the present invention has excellent charge control properties, environmental resistance, and durability, and when used in toner, has no capri and can provide an image with good image density, dot reproducibility, and fine line reproducibility. Obtainable.
  • the toner containing the monoazo iron complex compound of the present invention has little change in charging characteristics even under a high humidity or low humidity environment, and can maintain stable development characteristics.
  • the charge control agent of the present invention is preferably used after adjusting the volume average particle size to 0.1 to 20; m, more preferably 0.1 to 10 im. If the volume average particle size is smaller than 0.1 lm, the amount of the charge control agent appearing on the toner surface becomes extremely small, and the desired charge control effect cannot be obtained. It is not preferable because the amount of control agent increases and adverse effects such as in-flight contamination occur.
  • a method for incorporating a monoazo iron complex compound as a charge control agent used in the present invention into a toner a method in which a binder resin is added together with a colorant and the like, and the mixture is kneaded and pulverized (pulverized toner), or a polymer is added.
  • the addition amount of the monoazo iron complex compound of the present invention is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin. Used in When externally added to toner particles, the amount is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 2 parts by mass. Further, it is preferable that the toner particles be mechanochemically fixed to the surface of the toner particles.
  • the charge control agent containing the monoazo iron complex compound of the present invention as an active ingredient can be used in combination with other known negatively chargeable charge control agents.
  • Preferred charge control agents to be used in combination are azo-based iron complexes or complex salts, azo-based chromium complexes or complex salts, azo-based manganese complexes or complex salts, azo-based cobalt complexes or complex salts, azo-based zirconium complexes other than the present invention.
  • the carboxylic acid derivative is preferably an aromatic hydroxycarboxylic acid, and more preferably 3,5-di-tert-butylsalicylic acid. Further, a boron complex or complex salt, a negatively chargeable resin-type charge control agent and the like can be mentioned.
  • the charge control agent of the present invention is used in combination with another charge control agent, the amount of the charge control agent other than the charge control agent which is the monoazo iron complex of the present invention per 100 parts by mass of the binder resin is 0.1 to 10 parts by mass is preferred.
  • any known binder resin can be used.
  • Vinyl polymers such as styrene monomers, acrylic monomers and methacrylic monomers, or copolymers of two or more of these monomers, polyester polymers, polyol resins, phenols Resin, silicone resin, polyurethane resin, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, terpene resin, coumarone indene resin, polycarbonate resin, petroleum resin and the like.
  • styrene-based monomer examples include acrylic-based monomer, and methacryl-based monomer that form the vinyl polymer or the copolymer are described below, but are not limited thereto.
  • Styrene monomers include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n-amylstyrene, P -tert-butylstyrene, p-n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p-n-nonylstyrene, p-n-decylstyrene,
  • Styrene such as p-n-dodecylstyrene, ⁇ -methoxystyrene, -chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene, and derivatives thereof.
  • Acrylic monomers include acrylic acid, or methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid °° mouth pill, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, n-dodecyl acrylate And acrylic acid such as 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate and phenyl acrylate, or esters thereof.
  • methacrylic monomer examples include methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-methyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate, Examples thereof include methacrylic acid such as 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and getylaminoethyl methacrylate, and esters thereof.
  • methacrylic acid such as 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and getylaminoethyl methacrylate, and esters thereof.
  • Examples of other monomers forming the vinyl polymer or copolymer include the following (1) to (18).
  • Monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene;
  • Polyenes such as butadiene and isoprene;
  • Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, and vinyl fluoride
  • vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and pinyl benzoate
  • vinyl ethers such as pinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether
  • vinyl methyl ketone vinyl hexyl ketone
  • Vinyl ketones such as methyl isopropenyl ketone
  • N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrol, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone;
  • Acrylics such as
  • acrylic acid or methacrylic acid hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hidro-kisethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl methacrylate;
  • a monomer having a hydroxy group such as styrene.
  • the vinyl polymer or copolymer of the binder resin may have a cross-linked structure cross-linked by a cross-linking agent having two or more vinyl groups.
  • the agent include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene.
  • diacrylate compounds linked by an alkyl chain include, for example, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 6 Hexanediol Examples thereof include acrylate, neopentyldaricol diacrylate, and those obtained by replacing acrylate of the above compound with methacrylate.
  • diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond examples include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, and polyethylene. Glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, or those obtained by replacing the acrylate of the above compound with methacrylate.
  • polyester type diacrylates include MANDA (Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • polyfunctional crosslinking agents include pentaerythritol triacrylate, trimethylolethane acrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, oligoester acrylate and the above compounds.
  • the acrylate include methacrylate, triaryl cyanurate, and triallyl trimellitate.
  • crosslinking agents can be used in an amount of preferably 0.01 to 10 parts by mass, particularly preferably 0.03 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the other monomer components.
  • crosslinking monomers those which are preferably used from the viewpoint of fixing property and anti-offset property to toner resin include an aromatic divinyl compound (particularly dipinylbenzene), an aromatic group and one ether bond. And diacrylate compounds linked by a bonding chain.
  • a combination of monomers that results in a styrene copolymer and a styrene-acrylic copolymer is preferred.
  • Examples of the polymerization initiator used for producing the Pier polymer or copolymer of the present invention include 2,2'-azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylilevalero). Nitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2, 2'-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, 1, ⁇ '-azobis (1-cyclohexanylpotunitryl), 2- (potassium rubamoylazo) monoisobutyronitrile, 2, 2'-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo 2' , 4'-Dimethyl-4'-methoxyvaleronitrile, 2,2'-azobis (2-methylpropane), methylethylketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.
  • the binder resin is a styrene-acrylic resin
  • a resin having a peak and at least one peak in a region having a molecular weight of 100,000 or more is preferable in terms of fixability, offset property, and storage property.
  • the THF-soluble component is also preferably a binder resin in which a component having a molecular weight distribution of 100,000 or less accounts for 50 to 90%. More preferably, it has a main peak in the region of molecular weight of 5,000 to 30,000, most preferably ⁇ 5,000 to 20,000.
  • the acid value of a vinyl polymer such as a styrene-acrylic resin as a binder resin is preferably 0.1 mgKOH / g to: 100 mgK ⁇ H / g, more preferably 0.1 mgKOHZg to 7 OmgKOH / g, and still more preferably. Is preferably 0.1 mgKOH // g to 50 mgKOH / g.
  • Examples of the monomers constituting the polyester polymer include the following.
  • dihydric alcohol component examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-Hexanediol, neopentyldaricol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, bisphenol A hydride, or bisphenol A with cyclic ethers such as ethylene oxide and propylene oxide Examples thereof include diols obtained by polymerization.
  • Trihydric or higher polyhydric alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanexetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentyl erythritol, and tripentaerythr! 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylo-leutane, tri Examples include methylolpropane and 1,3,5-trihydroxybenzene.
  • Acid components forming the polyester polymer include benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof, succinic acid, adipic acid, sebacic acid; Alkyl dicarboxylic acids or anhydrides such as azelaic acid, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, sydraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid and mesaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, And unsaturated dibasic acid anhydrides such as itaconic anhydride and alkenyl succinic anhydride.
  • benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof, succinic acid, adipic acid, sebacic acid
  • Alkyl dicarboxylic acids or anhydrides such as azelaic acid, unsaturated dibas
  • the trivalent or higher polycarboxylic acid components include trimetic acid, pyrometic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, and 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid.
  • 1,2,4-Naphthylenetricarboxylic acid 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-12-methyl-2-methylenecarboxypropane And tetra (methylene propyloxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, emphol trimer acid, anhydrides thereof, and partially lower alkyl esters.
  • a THF-soluble component is also preferably a binder resin in which a component having a molecular weight of 100,000 or less has a content of 60 to 100%. More preferably, at least one peak exists in a region having a molecular weight of 5,000 to 20,000.
  • the acid value thereof is preferably 0.1 mg KOH / g to 10 mg O1-1 / g, more preferably 0.1 mg KOH / g to 7 Omg KOH / g. More preferably, it is 0.1 mgK ⁇ H / g to 5 OmgKOH / g.
  • the molecular weight distribution of the binder resin is measured by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent.
  • a resin containing a monomer component capable of reacting with both of the above-mentioned vinyl polymer component and / or polyester-based resin component can also be used.
  • the monomers constituting the polyester-based resin component those which can react with the vinyl polymer include, for example, unsaturated dihydruronic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid and anhydrides thereof.
  • the monomer constituting the pinyl polymer component include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid or methyl methacrylate esters.
  • the resin having an acid value of the entire binder resin of 0.1 to 5 OmgKOH / g is 60% by mass or more. .
  • the acid value of the binder resin component of the toner composition is determined by the following method, and the basic operation is in accordance with JIS-0070.
  • the binder resin of the toner and the composition containing the binder resin have a glass transition temperature (Tg) of preferably from 35 to 80, and particularly preferably from 40 to 75 ° C., from the viewpoint of toner storability. If the Tg is lower than 35, the toner tends to deteriorate in a high-temperature atmosphere, and offset tends to occur during fixing. If the Tg exceeds 80 ° C, the fixability tends to decrease.
  • Tg glass transition temperature
  • Examples of the magnetic substance usable in the present invention include (1) magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite, and iron oxides containing other metal oxides. Or (2) metals such as iron, cobalt, nickel, or these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony .. beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, Alloys with metals such as titanium, tungsten, and vanadium. (3) and mixtures thereof are used.
  • magnétique material Fe 3 0 4, rF e 2 O s, ZnF e 2 0 4, Y 3 F e 5 ⁇ 12, CdFe 2 0 4, Gd 3 Fe 5 ⁇ 12, CuFe 2 ⁇ 4 , PbFe 12 ⁇ , N i Fe 2 ⁇ 4, NdFe 2 0, B aFe 12 ⁇ 19, MgFe 2 ⁇ 4, MnFe 2 0 4, L a F e 0 3, iron powder, cobalt powder, like nickel powder and the like
  • the magnetic materials described above are used alone or in combination of two or more. Particularly preferred magnetic bodies are fine powders of iron tetroxide or iron sesquioxide.
  • Magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite containing different elements, or a mixture thereof can also be used.
  • Illustrative elements are lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, zirconium, tin, zinc, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, conoret, nickel, copper, Zinc, gallium and the like can be mentioned.
  • Preferred dissimilar elements are selected from magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, or zirconium.
  • the foreign element may be incorporated into the iron oxide crystal lattice, may be incorporated as an oxide into the iron oxide, or may exist as an oxide or hydroxide on the surface. Good, but preferably contained as an oxide.
  • the above-mentioned different elements can be incorporated into the particles by adjusting ⁇ ⁇ by mixing salts of the different elements at the time of forming the magnetic material. Further, by adjusting ⁇ after the formation of the magnetic particles, or by adjusting ⁇ by adding a salt of each element, it is possible to precipitate on the particle surface.
  • the amount of the magnetic material to be used is 10 to 200 parts by mass, preferably 20 to 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin.
  • These magnetic materials have a number average particle size of 0.1 to 2 m is preferred, and more preferably 0.1 to 0.5 m.
  • the number average diameter can be determined by measuring a photograph enlarged and taken with a transmission electron microscope using a digitizer or the like.
  • the magnetic properties of the magnetic material are as follows: the magnetic properties when 10 K Oersted is applied are: coercive force 20 ⁇ ; L 50 oersted, saturation magnetization 50-200 emu / g, residual magnetization 2 ⁇ 20 em uZg is preferred.
  • the magnetic material can also be used as a coloring agent.
  • the colorant usable in the present invention includes black or blue dye or pigment particles.
  • black or blue pigments include carbon black, aniline black, acetylene black, phthalocyanine blue, and indan sable.
  • black or blue dyes include azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, and methine dyes.
  • the following colorants may be used.
  • magenta colorant condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dyes, lake dyes, naphthol dyes, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. .
  • the above pigments may be used alone, it is more preferable to improve the sharpness by using them together with the dye and the pigment from the viewpoint of the image quality of the full color image.
  • dye-based magenta colorants examples include CI Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, and 09. , 121, C.I, disperse red thread 9, C.I.solvent violet 8,13,14,21,27, C.I.disperse violet 1, oil-soluble dyes such as C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 1 2, 1 3, 14, 15, 5, 17, 18, 22, 22, 3, 24, 2, 7, 29, 32, 34, 35, 36,
  • Basic dyes such as 3, 7, 38, 39, 40, C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 etc. .
  • cyan coloring agent copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone, and base dye lake compounds can be used.
  • pigment-based cyan colorant C.I.
  • Pigment Blue 2 3, 15, 16, 17, C.I. Vat Blue 6, C.I. Acid Blue 45 or a copper phthalocyanine skeleton with 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on the phthalocyanine skeleton It is a Russiannin pigment.
  • Pigments for raw materials include C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83, CI Pattoie Mouth 1, 3, 20, etc.
  • the amount of the colorant to be used is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the toner of the present invention may be mixed with a carrier and used as a two-component developer.
  • the carrier used in the present invention may be a normal carrier such as ferrite or magnetite or a resin-coated carrier.
  • the resin-coated carrier is composed of carrier core particles and a coating material which is a resin for coating (coating) the surface of the carrier core particles, and the resin used for the coating material is styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid.
  • Styrene-acrylic resins such as acid ester copolymers, acrylic resins such as acrylate ester copolymers and methacrylic acid ester copolymers, polytetrafluoroethylene, mono-oral trifluoroethylene polymers, polyvinylidene fluoride
  • fluorine-containing resins such as silicone resin, polyester resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, and amino acrylate resin.
  • Other resins that can be used as carrier coating materials such as ionomeric resins and polyphenylene sulfide resins. If there is These resins can be used alone or in combination.
  • a binder type carrier core in which magnetic powder is dispersed in a resin can be used.
  • the method of coating at least the surface of the carrier core with a resin coating agent is a method in which a resin is dissolved or suspended in a solvent and adhered to a coated carrier core, or simply mixed in a powder state. Method can be applied.
  • the ratio of the resin coating material to the resin-coated carrier may be determined as appropriate, but is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 1% by mass, based on the resin-coated carrier.
  • Examples of the use of coating a magnetic material with a coating agent of a mixture of two or more types are as follows: (1) Dimethyldichlorosilane and dimethylsilicone oil (mass ratio 1: 5, based on 100 parts by mass of titanium oxide fine powder) And (2) 100 parts by mass of silica fine powder and 20 parts by mass of a mixture of dimethyldichlorosilane and dimethylsilicone oil (mass ratio 1: 5).
  • a styrene-methyl methacrylate copolymer, a mixture of a fluorinated resin and a styrene-based copolymer, or a silicone resin is preferably used, and a silicone resin is particularly preferred.
  • a mixture of a fluorine-containing resin and a styrene-based copolymer include a mixture of polyvinylidene fluoride and a styrene-methyl methacrylate copolymer, and a mixture of a polytetrafluoroethylene and a styrene-methyl methacrylate copolymer.
  • silicone resin examples include a nitrogen-containing silicone resin and a modified silicone resin produced by reacting a nitrogen-containing silane coupling agent with a silicone resin.
  • ferrite, iron-rich ferrite, magnetite, oxides such as iron oxide, metals such as iron, cono- tant, and nickel, or alloys thereof can be used.
  • Elements included in these magnetic materials include iron, cobalt, nickel, aluminum, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium.
  • the carrier may have a particle size of 4 to 200 m, but preferably 10 to 150 m, and more preferably 20 to 100 m.
  • the resin coat carrier preferably has a 50% particle size of 20 to 70 m.
  • the toner of the present invention is preferably used in an amount of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carrier. More preferably, the toner 2 is used in an amount of 100 parts by mass of the carrier. It is preferred to use it in an amount of up to 50 parts by mass.
  • the toner of the present invention may further contain a wax.
  • the wax used in the present invention is as follows.
  • aliphatic hydrocarbon resins such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax, microcrystalline phosphorus wax, paraffin wax and sasol wax.
  • Oxides of aliphatic hydrocarbons such as oxidized polyethylene wax. Or their block copolymers.
  • Plant-based waxes such as candelilla wax, Lunapax, wood wax, and jojoba wax. Animal species such as beeswax, lanolin and whale wax.
  • Mineral waxes such as ozokerite, ceresin, and petrolatum, montanic acid ester waxes, and waxes mainly containing fatty acid esters such as cascade wax.
  • Fatty acid esters such as deoxidized carnaubax are partially or entirely deoxidized.
  • waxes further include saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, montanic acid, or even linear alkyl carboxylic acids having a linear alkyl group.
  • Unsaturated fatty acids such as prandic acid, eleostearic acid, and ballinaric acid.
  • Saturated alcohols such as stearyl alcohol, eicosyl alcohol, behenyl alcohol, carnaupyl alcohol, seryl alcohol, mesyl alcohol, or long chain alkyl alcohol.
  • Polyhydric alcohols such as sorbitol.
  • Fatty acid amides such as linoleamide, olefinamide, lauric amide.
  • Saturated fatty acid bisamides such as methylene bis-force phosphatamide, ethylene bislauric amide, hexamethylene bis stearamide.
  • Unsaturated fatty acid amides such as ethylene bisoleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N'-dioleyl adipamide, N, N 'dioleyl sebacic acid amide.
  • Aromatic bisamides such as m-xylene bisstearic acid amide and N, N-distearyl isophthalic acid amide.
  • Steari Fatty acid metal salts such as calcium phosphate, calcium laurate, zinc stearate, magnesium stearate.
  • a partial ester compound of a fatty acid such as behenic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol.
  • Methyl ester compounds having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable fats and oils are exemplified.
  • polyolefin obtained by radical polymerization of olefin under high pressure is used.
  • a synthetic resin comprising a compound having one carbon atom as a monomer, and a hydrocarbon resin having a functional group such as a hydroxyl group or a hydroxyl group.
  • these waxes are obtained by shaping the molecular weight distribution using a press sweating method, a solvent method, a recrystallization method, a vacuum distillation method, a supercritical gas extraction method or a liquid crystal deposition method, or a low molecular weight solid fatty acid, Low molecular weight solid alcohols, low molecular weight solid compounds, and those from which other impurities have been removed are preferably used.
  • the wax used in the present invention preferably has a melting point of 70 to 140, and more preferably 70 to 12 Ot :, in order to balance the fixing property and the offset resistance. If it is less than 70, the blocking resistance tends to decrease, and if it exceeds 140, the anti-offset effect is less likely to be exhibited.
  • the plasticizing action and the releasing action which are the actions of the wax, can be simultaneously exhibited.
  • Examples of the type of the wax having a plasticizing effect include a wax having a low melting point, a wax having a branched structure in a molecular structure, and a structure having a polar group.
  • the high molecular weight wax and molecular structure include a linear structure and a non-polar one having no functional group.
  • Examples of the use include a combination of two or more different waxes having a difference in melting point of 10 to 100 °: and a combination of polyolefin and graft-modified polyolefin.
  • the melting point of at least one of the waxes is preferably from 70 to 120 ° C., more preferably from 70 to 100 ° C., and the function-separating effect tends to be easily exhibited. .
  • waxes having a branched structure those having a polar group such as a functional group, and those modified with a component different from the main component relatively exert a plasticizing action, and those having a more linear structure or a functional group.
  • Preferred combinations include a combination of a polyethylene homopolymer or copolymer having ethylene as a main component and a polyolefin homopolymer or copolymer having a olefin other than ethylene as a main component; a combination of a polyolefin and a graft-modified polyolefin; Combination of wax, fatty acid wax or beauty wax and hydrocarbon wax; combination of fission wax; combination of fisher Tropsch wax and polyolefin wax; combination of paraffin wax and microcrystal wax; Examples include a combination of candelilla wax, rice wax or montan wax and a hydrocarbon wax.
  • the peak end temperature of the maximum peak is preferably in the region at 70 to 120 in the endothermic peak observed in the DSC measurement of the toner, and more preferably the region at 70 to 110. It is better to have a maximum peak at This makes it easier to balance toner storability and fixability.
  • the total content of these waxes is preferably from 0.2 to 20 parts by mass, more preferably from 0.5 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin. It is effective to use 10 parts by mass.
  • the melting point of the wax is defined as the temperature of the peak top of the maximum endothermic peak of the wax measured in DSC, which is the melting point of the wax.
  • the DSC measurement of the wax or the toner it is preferable to measure with a high-precision internal heating input compensation type differential scanning calorimeter.
  • the measurement is performed according to ASTM D3418-82.
  • the DSC curve used in the present invention a DSC curve measured when the temperature is raised once at a temperature rate of 1 O ⁇ Zmin after the temperature is raised and lowered once to obtain a pre-history is used.
  • a fluidity improver may be added to the toner of the present invention.
  • the fluidity improver improves the fluidity (makes it flow more easily) of the toner by being added to the toner surface.
  • fluorinated resin powders such as carbon black, pinylidene fluoride fine powder, polytetrafluoroethylene fine powder, fine powders such as wet process dry force and dry process dry powder, fine powder titanium oxide, fine powder
  • examples include non-alumina, treated silica, treated titanium oxide, and treated alumina, which have been surface-treated with a silane coupling agent, titanium coupling agent, or silicone oil.
  • the particle size of the fluidity improver is preferably from 0.001 to 2 as an average primary particle size, and particularly preferably from 0.002 to 0.
  • the finely divided silica is a fine powder generated by gas phase oxidation of a silicon halide-containing material, and is what is called dry silica or fumed silica.
  • silica fine powder produced by vapor-phase oxidation of a silicon 8-octane compound includes, for example, those commercially available under the following trade names.
  • AEROS IL (trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd., same hereafter) 1 130, 1 300, 1 380, 1 TT600, 1 170,-80, -COK84: C aOS i L (CABOT product name)-M-5, —MS— 7, -MS-75, _HS—5, 1 EH—5, Wacker HDK (WACKER-CHEM I EGM BH company name) —N20 VI 5, —N20E, _T30, —T 40: D—CF ine S i 1 ica (trade name of Dow Corning): Fran sol (trade name of Fran si 1 company) and the like are on sale.
  • a treated silica fine powder obtained by subjecting a silica fine powder produced by gas phase oxidation of a silicon halide compound to a hydrophobic treatment is more preferable.
  • the treated silica fine powders those obtained by treating the silica fine powder such that the degree of hydrophobicity measured by a methanol titration test is preferably 30 to 80% are particularly preferable.
  • Hydrophobicity is imparted by treatment with an organic silicon compound or the like which reacts or physically adsorbs with the silica fine powder.
  • a method in which silica fine powder generated by vapor-phase oxidation of a silicon halide compound is treated with an organic silicon compound is preferable.
  • organic silicon compounds examples include hydroxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltrimethoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and dimethyisilane.
  • the fluidity improver preferably has a number average particle size of 5 to 10 O nm, more preferably 5 to 50 nm.
  • the specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 60 to 400 m 2 Zg. Is preferably 20 m 2 Z g or more, particularly preferably 40 to 300 m 2 Z g.
  • the preferred application amount of these fine powders is preferably from 0.03 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
  • the toner of the present invention has, as other additives, protection of photoreceptor carriers, improvement of cleaning properties, adjustment of thermal properties, electrical properties, and physical properties, resistance adjustment, softening point adjustment, and improvement of fixing rate.
  • lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate, and polyvinylidene fluoride; abrasives such as cesium oxide, silicon carbide, and strontium titanate; anti-caking agents; and white having the opposite polarity to toner particles Fine particles and black fine particles can be used in small amounts as a developing property improver.
  • These additives include silicone varnishes, various modified silicone varnishes, silicone oils, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having a functional group, and other organic silicon compounds for the purpose of controlling the charge amount. It is also preferable to treat with a treating agent or with various treating agents.
  • the charge control agent of the present invention together with the additives and the toner as described above, is sufficiently mixed and stirred by a mixer such as a Henschel mixer, a pole mill, a Nowaichi mixer, a V-type mixer, a W-type mixer, or a super mixer.
  • a mixer such as a Henschel mixer, a pole mill, a Nowaichi mixer, a V-type mixer, a W-type mixer, or a super mixer.
  • the desired electrostatic charge developing toner can also be obtained by uniformly externally adding the toner particles to the surface.
  • the toner of the present invention is thermally stable, does not undergo a thermal change during the electrophotographic process, and can maintain stable charging characteristics. Further, since the toner is uniformly dispersed in any binder resin, the charge distribution of the fresh toner is very uniform. Therefore, in the toner of the present invention, even in the untransferred and collected toner (waste toner), almost no change is recognized in the saturated triboelectric charge amount and the charge distribution as compared with the fresh toner.
  • a polyester resin containing an aliphatic diol is selected as a binder resin, or a styrene-acrylic copolymer cross-linked with a metal is used. The difference between the fresh toner and the waste toner can be further reduced by producing the toner by a method in which the union is used as a binder resin and a large amount of polyolefin is added to the binder resin.
  • the toner of the present invention can be produced by a known production method.
  • the above-mentioned toner constituent materials such as a binder resin, a charge control agent, and a colorant are sufficiently mixed by a mixer such as a ball mill.
  • a preferred method is to knead the mixture with a heating kneading device such as a hot roll kneader, solidify by cooling, pulverize, and classify (pulverization method). Further, it can also be produced by dissolving the above mixture in a solvent, atomizing by spraying, drying and classifying.
  • a predetermined material is mixed with a monomer to form a binder resin to form an emulsion or a suspension
  • the mixture is polymerized to obtain a toner.
  • microcapsule toner, core material, shell material, or both It can also be manufactured by a method of including a predetermined material.
  • the desired additive and toner particles are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer to produce the toner of the present invention.
  • a binder resin, a coloring agent, a charge control agent, and other necessary additives are uniformly mixed.
  • the mixing can be performed using a known stirrer, for example, a Henschel mixer, a super mixer, a pole mill or the like.
  • the obtained mixture is hot-melt kneaded using a closed kneader or a single-screw or twin-screw extruder.
  • After cooling the kneaded material it is coarsely pulverized using a crusher or a hammer mill, and finely pulverized using a pulverizer such as a jet mill or a high-speed rotary mill.
  • classification is performed to a predetermined particle size using an air classifier, for example, an inertial classification method using the Coanda effect, such as an elpojet, a cyclone (centrifugal) classification method, a microplex, or a DS separator.
  • an air classifier for example, an inertial classification method using the Coanda effect, such as an elpojet, a cyclone (centrifugal) classification method, a microplex, or a DS separator.
  • an external additive or the like is treated on one surface of the toner, the toner and the external additive are stirred and mixed by a high-speed stirrer, such as a Henschel mixer or a super mixer.
  • the toner of the present invention can be produced by a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method.
  • a polymerizable monomer, a colorant, a polymerization initiator, a charge control agent, and, if necessary, a crosslinking agent and other additives are uniformly dissolved or dispersed to obtain a monomer composition.
  • the monomer composition is added to a continuous phase containing a dispersion stabilizer, such as an aqueous phase, with a suitable stirrer and disperser, such as a homomixer, a homogenizer, an atomizer, a microfluidizer. , One-component fluid nozzle.
  • the agitation speed, temperature, and time are adjusted so that the droplets of the polymerizable monomer composition have a desired size of the toner particles, and granulation is performed.
  • the polymerization reaction is carried out at 40 to 90 to obtain toner particles having a desired particle size.
  • the obtained toner particles are washed, filtered, and dried.
  • the method described above can be used for the external addition treatment after the production of the toner particles.
  • the average particle diameter of the particles having excellent uniformity is extremely small, 0.1 to 1.0 m. It can also be produced by so-called seed polymerization in which the polymerizable monomer is added later with the nucleus as a nucleus to grow the particles, or a method in which the emulsified particles are united and fused to an appropriate average particle size.
  • the toner of the present invention By producing the toner of the present invention by a polymerization method, characteristics such as image reproducibility, transferability, and color reproducibility can be further improved, and the particle diameter of the toner is reduced to correspond to minute dots. A toner having a sharp particle size distribution can be obtained relatively easily.
  • a vinyl polymerizable monomer capable of radical polymerization is used as the polymerizable monomer.
  • a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used as the vinyl polymerizable monomer.
  • Monofunctional polymerizable monomers include styrene, ⁇ -methylstyrene, / 3-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n —Butylstyrene, p-tert-butylstyrene, —Styrene polymerizable monomers such as n-hexylstyrene, P-phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate Rate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl
  • the polyfunctional polymerizable monomers include diethylene daricol diacrylate, triethylene glycol.
  • the monofunctional polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more, or a monofunctional polymerizable monomer and a polyfunctional polymerizable monomer may be used in combination. it can. It is also possible to use the polyfunctional polymerizable monomer as a crosslinking agent.
  • the polymerization initiator used in the polymerization of the above-mentioned polymerizable monomer an oil-soluble initiator and / or a water-soluble initiator are used.
  • examples of the oil-soluble initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-1,2,4-dimethylvaleronitrile, 1, diazobis (cyclohexane-1—caprolitol) Azo compounds such as 2,2'-azobis-1-4-methoxy-1,2,4-dimethylvalero nitrile; acetylcyclyl hexylsulfonyl peroxide, disopyl pyrperoxy carbonyl, decanoyl peroxycarbonate , Decanolyl peroxide, propionyl peroxide, aceti J repoxide, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxoisobutyrate, cyclohexanone peroxy Oxide, methyl ethyl ketone peroxide, tert-butyl peroxide, di-
  • water-soluble initiator examples include ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutyral amidine) hydrochloride, and 2,2′-azobis (2-aminodipropane) Hydrochloride, azobis (isobutylamidine) hydrochloride, 2,2'-azobisisobutyronitrile sodium sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.
  • the polymerization initiator is preferably added in an amount of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, and may be used alone or in combination.
  • Examples of the dispersant used in producing the polymerized toner include inorganic oxides such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, and metasilicate. Examples include calcium acid, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina.
  • As the organic compound for example, polypinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose, sodium salt of carboxymethylcellulose, starch and the like are used. These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 2.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
  • the inorganic compound can also be formed in a dispersion medium under high-speed stirring.
  • the toner obtained by the above polymerization method tends to have a smaller degree of unevenness of toner particles as compared with a toner obtained by a pulverization method without special treatment, and has an irregular shape, so that the contact between the electrostatic latent image carrier and the toner is small.
  • the contact area By increasing the contact area, the toner adhesion is increased, and as a result, contamination in the machine is reduced, and higher image density and higher quality images are easily obtained.
  • the toner particles are dispersed by using a hot water bath method in which water is dispersed and heated, a heat treatment method in which the toner particles are passed through a hot air flow, or a mechanical impact method in which mechanical energy is applied to treat the toner particles.
  • a method of reducing the degree of unevenness of the surface examples include a mechano-fusion system (manufactured by Hosoka Micro Co., Ltd.) applying a dry mechanochemical method, an I-type jet mill, and a mixing device having a rotor and a liner. And a Henschel mixer which is a mixer having high-speed stirring blades.
  • the average circularity (C) is obtained by calculating the circularity (Ci) by the following equation (2), and further calculating the sum of the circularities of all the particles measured by the following equation (3). It means the value divided by (m).
  • Circularity (C i) Perimeter of a circle with the same projected area as a particle (2)
  • the circularity (Ci) is measured using a flow-type particle image analyzer (for example, FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
  • the measurement method is as follows: prepare a dispersion of about 5 mg of toner dispersed in 10 ml of water containing about 0.1 mg of nonionic surfactant, and irradiate the dispersion with ultrasonic waves (20 kHz, 50 W) for 5 minutes Then, with the concentration of the dispersion liquid being 5000 to 20000 Z liters, the circularity distribution of the particles having a circle equivalent diameter of 0.60 zm or more and less than 159.21 is measured using the above-mentioned flow type particle image measuring apparatus.
  • the value of the average circularity is preferably 0.955 to 0.990. More preferably, when the toner particles are adjusted to 0.960 to 0.985, the phenomenon that the transfer residual toner increases is small. There is a tendency that retransfer is unlikely to occur.
  • the particle size of the toner in a measurement using a laser type particle size distribution measuring device such as a Micron sizer (for example, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.)
  • the average particle size on a volume basis is preferably 2 to 15 m. More preferably, it is 3 to 12 ⁇ m. If the average particle size exceeds 15 m, the resolution and sharpness tend to be dull.If the average particle size is less than 2 m, the resolution will be good, but the cost due to the deterioration of the yield at the time of manufacturing the toner. There is a tendency for health problems such as high problems, toner scattering inside the machine, and skin penetration.
  • the particle size distribution of the toner in the case of the toner of the present invention, for example, the particle content of 2 m or less is 10 to 90% by number based on the number of particles measured by a particle size meter using a Cole-Yuichi counter (TA- ⁇ manufactured by Ko J Letter) It is desirable that the content of particles of 12.7 JLL m or more is 0 to 30% on a volume basis.
  • the specific surface area of the toner is preferably from 1.2 to 5.
  • Om 2 / g in a BET specific surface area measurement using nitrogen as a desorption gas More preferably 1.5 to 3.
  • the measurement of the specific surface area can be performed using, for example, a BET specific surface area measurement device (for example, . — —.
  • the apparent specific gravity was measured using, for example, a powder tester (for example, manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
  • a powder tester for example, manufactured by Hosokawa Micron Corporation.
  • 0. 2 ⁇ 0. 6 g / cm 3 in the case of non-magnetic toner is preferably the type and depending on the content 0. 2 ⁇ 2. 0 g / cm 3 of the magnetic powder in the case of magnetic toner one .
  • the true specific gravity of the case of the non-magnetic toner is 0. 9 ⁇ 1. 2gZcm 3 is laid preferred, although in the case of the magnetic toner depends on the type and content of magnetic powder from 0.9 to 4. OgZcm 3 is preferred.
  • the true specific gravity of the toner is calculated as follows. Toner 1. OO Og is precisely weighed, put into a 1 ⁇ ⁇ tablet press, and compression-molded while applying a pressure of 200 kg ⁇ / cm 2 under vacuum. The height of this cylindrical molded product is measured with a micrometer, and the true specific gravity is calculated from this.
  • the fluidity of the toner is defined by, for example, a flowing angle of repose and a stationary angle of repose by a repose angle measuring device (for example, manufactured by Tsutsui Rika Co., Ltd.).
  • the flow angle of repose is desirably from 5 to 45 degrees in the case of a toner for electrostatic charge development using the charge control agent of the present invention.
  • the rest angle of repose should be between 10 and 50 degrees.
  • the average value of the shape factor (SF-1) of the pulverized toner of the toner of the present invention is preferably 100 to 400, and the average value of the shape factor 2 (SF-2) is preferably 100 to 350.
  • SF-1 and SF-2 which indicate the shape factor of the toner, refer to toner particles that have been magnified 1000 times using, for example, an optical microscope equipped with a CCD camera (for example, BH-2 manufactured by Olympus Corporation). The group is sampled so that there are about 30 in one field of view, and the obtained image is transferred to an image analyzer (for example, Nireco's Luzex FS), and the same operation is performed for about 1000 toner particles. This was repeated until the shape factor was calculated.
  • Shape factor (SF-1) and shape factor 2 (SF-1 2) are calculated by the following formula.
  • SF-1 indicates the distortion of the particle. The closer the particle is to a sphere, the closer it is to 100, and the longer the particle is, the higher the value becomes.
  • SF-2 represents the roughness of the particles. The closer the particle is to a sphere, the closer it is to 100, and the more complex the shape of the particle, the higher the value.
  • the volume resistivity of the toner is preferably 1 ⁇ 10 12 to 1 ⁇ 10 16 Q * cm in the case of a non-magnetic toner, and also depends on the type and content of the magnetic powder in the case of a magnetic toner. However, 1 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm is desirable.
  • the volume resistivity of the toner is determined by compressing the toner particles to prepare a disk-shaped test piece with a diameter of 50 mm and a thickness of 2 mm, and setting it on a solid electrode (for example, Ando Electric SE-70). And a high insulation resistance meter (for example, Hewlett-Packard) Using 4339 A) manufactured by Ido Corporation, it is defined as the value one hour after continuous application of a DC voltage of 100 V.
  • the dielectric loss tangent of the toner is, in the case of a non-magnetic toner 1.
  • 0 X 1 ( ⁇ 3 is desirable, also in the case of magnetic toner one Ya kind of magnetic powder depending on the content, that of 2X 1 0 one 3 ⁇ 30X10- 3 is desirable.
  • Bokuna one volume resistivity of this case compression molding the toner particles, the diameter 50 mm, disc-like test thickness 2 mm
  • a piece is prepared, set on a solid electrode, and measured using an LCR meter (for example, 4284A, manufactured by Hewlett-Packard Company) at a measurement frequency of 1 ⁇ and a peak-to-peak voltage of 0.1 KV.
  • the dielectric loss tangent value (Tan defined) obtained when
  • the toner of the present invention preferably has an Izod impact value of 0.1 lS O kg 'cmZcm.
  • the Izod impact value of the toner is measured by melting a toner particle to prepare a plate-shaped test piece and measuring it according to JIS K-1110 (hard plastic impact test method).
  • the toner of the present invention desirably has a melt index (Ml value) of 10 to 150 gZl Omin.
  • the melt index (Ml value) of the toner in this case is measured according to JIS K-1720 (Method A). In this case, the measurement temperature is 125 and the weight is 1 Okg.
  • the melting start temperature of the toner is desirably 80 to 180 ° C.
  • the 4 mm drop temperature is desirably 90 to 220.
  • the toner melting start temperature is determined by compression molding toner particles to produce a cylindrical test piece with a diameter of 1 Omm and a thickness of 20 mm. It is defined as the value at which melting starts when the load is measured at a load of 20 kgf / cm 2 and the piston starts to descend when set to CFT—500 C).
  • the temperature when the piston drops 4 mm is defined as the 4 mm drop temperature.
  • the glass transition temperature (Tg) of the toner is preferably 35 to 80 * C, more preferably 40 to 75.
  • the glass transition temperature of the toner is measured using a differential thermal analyzer (DSC), and is calculated from the peak value of the phase change that appears when the temperature is raised at a constant temperature, rapidly cooled, and then raised again. Is defined as If the Tg of the toner is less than 35, the offset resistance and the storage stability tend to decrease, and if it exceeds 80, the fixing strength of the image tends to decrease. It is preferable that the endothermic peak observed in the DSC measurement of the toner of the present invention has a peak top temperature of the maximum peak in the range of 70 to 120 ° C.
  • the toner of the present invention preferably has a melt viscosity of 1,000 to 50,000 voi, more preferably 1500 to 38,000 voi.
  • the melt viscosity of the toner is determined by compression molding of the toner particles to produce a cylindrical test piece with a diameter of 1 Omm and a thickness of 20 mm. set to 500 C), defined as the value measured by the load 20 kg f / cm 2.
  • the toner of the present invention is preferably a toner in which the amount of the monoazo iron complex compound, which is a charge control agent, present on the toner surface is at least 1 mg per lg of the toner.
  • the amount of the monoazo iron complex compound on the toner surface is determined by insolubility in the toner resin, colorant, and wax, and The monoazo iron complex compound on the toner surface was sufficiently washed with an organic solvent that dissolves only the compound, for example, methanol, and the concentration of the washing solution was measured using an absorptiometer or the like, and was prepared in advance. Perform colorimetrically using a calibration curve.
  • the monoazo iron complex compound present on the toner surface preferably has a volume-based average particle diameter of 0.05 to 3 m, more preferably 0.1 to im.
  • the charge control agent on one surface is less than 0.05 m, the charge control agent does not exert a sufficient effect, and when the average particle size is 3 m or more, the charge control agent has friction.
  • the rate of dropping during charging increases, causing problems such as a decrease in charge amount due to carrier contamination, fogging due to an increase in reverse polarity toner, and toner scattering inside the machine.
  • toner To measure the particle size of the monoazo iron complex compound present on the toner surface, a certain amount of toner was converted to a thin film by heat melting, and this was measured using, for example, a polarizing microscope equipped with a CCD camera (for example, Olympus BH-2). After being enlarged to about 500 times, only the monoazo iron complex compound particles in the toner can be identified. The obtained image is transferred to an image analysis device (for example, Luzex FS manufactured by Nireco Co.), and the particle size distribution of the monoazo iron complex compound particles is calculated by image analysis. In the same manner, a toner obtained by extracting only the monoazo iron complex compound from the toner surface was formed into a thin film by heat melting, and the particle size distribution at this time was also measured.
  • an image analysis device for example, Luzex FS manufactured by Nireco Co.
  • the difference between the particle size distribution of the monoazo iron complex compound present in the entire toner thus obtained and the distribution of the monoazo iron complex compound existing only inside the toner indicates that the monoazo iron complex existing on the toner Estimate the particle size distribution of the compound.
  • the average particle size at this time was defined as the average particle size of the monoazo iron complex compound present on the surface of the toner.
  • the solvent-dissolved residue of the toner of the present invention is 0 to 30% by mass as a THF-insoluble component, 0 to 40% by mass as an ethyl acetate-insoluble component, and 0 to 30% by mass as a black form-insoluble component. preferable.
  • the solvent-dissolved residue here is obtained by uniformly dissolving / dispersing the toner lg in 100 ml of each solvent of THF, ethyl acetate, and chloroform, and pressure-filtering this solution / dispersed solution to obtain a filtrate. Is dried and weighed, and the value of the insoluble matter in the organic solvent in the toner is calculated from this value.
  • the toner of the present invention can be used in a one-component developing system which is one of the image forming methods.
  • the one-component developing method is a method in which a thinned toner is supplied to a latent image carrier to develop a latent image.
  • the toner is thinned by providing a toner conveying member, a toner layer thickness regulating member, and a toner replenishing auxiliary member, and the replenishing auxiliary member and the toner conveying member, and the toner layer thickness regulating member, and the toner conveying member abut respectively. This is performed using a device.
  • the two-component developing method is a method using a toner and a carrier (having a role as a charge-imparting material and a toner conveying material), and the above-described magnetic material and glass beads are used as a carrier.
  • the developer toner and carrier
  • the developer is agitated by an agitating member to generate a predetermined amount of charge, and is conveyed to a developing site by a magnet roller or the like.
  • the developer is held on the roller surface by the magnetic force, and a magnetic brush whose layer is regulated to an appropriate height by a developer regulating plate or the like is formed.
  • the developer moves on the roller with the rotation of the developing roller, and makes contact with the electrostatic latent image holding member or opposes the electrostatic latent image holding member at a predetermined interval in a non-contact state, thereby developing and visualizing the latent image.
  • a driving force for toner to fly in a space at a fixed interval can be obtained by generating a DC electric field between the developer and the latent image holding member. It can also be applied to a method in which alternating current is superimposed in order to develop a simple image.
  • the charge control agent of the present invention is also suitable as a charge control agent (charge enhancer) in a paint for electrostatic powder coating.
  • the paint for electrostatic coating using this charge enhancer has excellent environmental resistance, storage stability, especially excellent heat stability and durability, coating efficiency of 100%, and thickness free from coating defects. A film can be formed.
  • the electrostatic charge applied to the toner is of the positive charge type, which is the opposite of that used for normal toner.
  • the charge control agent of the present invention which has excellent rising characteristics, also has the effect of imparting charge from the carrier side.
  • the obtained compound was confirmed to be Compound No. 1 by infrared absorption spectrum, visible spectrum absorption spectrum, elemental analysis (C, H, N), atomic absorption analysis, and mass spectrum.
  • the infrared absorption spectrum was measured by the tablet method (KBr). Hereinafter, the infrared absorption spectrum was measured by the same method.
  • the obtained compound was confirmed to be Compound No. 3 by infrared absorption spectrum, visible part absorption spectrum, elemental analysis (C, H, N), and atomic absorption analysis / mass spectrum.
  • the obtained compound was confirmed to be Compound No. 4 by infrared absorption spectrum, usable part absorption spectrum, elemental analysis (C, H, N), atomic absorption analysis, and mass spectrum.
  • Compound 21 was produced in the same manner as in Production Example 2 except that the amount of ammonium sulfate in Production Example 2 was reduced by half, to obtain Compound 21.
  • An iron azo complex having the following structure, which is a known charge control agent (trade name: T-77, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.).
  • a + b + c is 1.
  • a known charge control agent a chromazo complex having the following structure, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., trade name: II-95).
  • reaction product was a compound in which two molecules of 3,5-di-tert-butyltyl salicylic acid were bonded to the target aluminum atom.
  • Styrene-acrylic copolymer resin (acid value 0.1 mgkOH / g) 91 parts
  • the mixture was melt-mixed with a heating and mixing apparatus (twin-screw kneader) at 130, and the cooled mixture was roughly pulverized with a hammer mill. After further pulverizing with a jet mill, the mixture was classified to obtain a non-magnetic toner having a volume average particle size of 9 ⁇ 0.5 m.
  • This toner is mixed and shaken with a silicon-coated ferrite carrier (trade name, F96-100, manufactured by Powdertech) at a ratio of 4 to 100 parts by mass (toner: carrier) to negatively charge the toner. After that, it was measured with a blow-off powder charge measuring device.
  • time constant (T) which is an index of the charge rising property
  • the time constant (T) is obtained by measuring the charge amount until saturation charge is reached at regular intervals with a blow-off charge amount measuring device.
  • 1n (qmax-q) was calculated by the following equation, and the relationship between time t and 1n (qmax-q) was plotted on a graph to obtain a time constant.
  • qmax is the saturated charge amount
  • q0 is the initial charge amount (here, when the charge time is 10 seconds)
  • t is each measurement time
  • the charge amount at that time is Q.
  • the method for evaluating environmental stability is to measure in a low humidity environment (IO—30% RH) and a high humidity environment (35-85 RH) in addition to the measurement under the normal environment of 25 ° C-50% RH (relative humidity).
  • IO—30% RH low humidity environment
  • HPC normal environment
  • RH relative humidity
  • Non-magnetic material was prepared in the same manner as in Example 1 except that Compound Nos. 2 to 22 in Table 1 and Table 2 were used instead of ⁇ Compound obtained in Production Example 1 ''
  • the toner was prepared, and the charge amount, the time constant, and the environmental stability were evaluated by a blow-off powder charge amount measuring device. The results are shown in Table 3 as Examples 2 to 22, respectively.
  • Example 3 A method similar to that of Example 1, except that the compound obtained in Production Example 1 was replaced with Comparative Charge Control Agent 1, Comparative Charge Control Agent 2, and the compound of Comparative Production Example 3, except for the amount added.
  • a non-magnetic toner was prepared by using the method described above, and the charge amount, time constant, and environmental stability were evaluated using a blow-off powder charge amount measurement device. The results are shown in Table 3 as Comparative Examples 1 to 3, respectively.
  • the non-magnetic toners of Examples 1-22 have a sufficient charge amount for practical use, have a low time constant, have excellent charge rising, and have excellent environmental stability. However, it can be seen that the tonner has both high charging ability.
  • image characteristics were evaluated by a non-magnetic two-component developing method.
  • the image forming apparatus used for image characteristic evaluation is an improvement over a commercially available non-magnetic two-component developing type copier, which allows the surface potential of the photoreceptor, the voltage applied to the developing roller, the transfer voltage, and the fixing temperature to be arbitrarily controlled. Each condition was set so that printing was best in the image.
  • the toner was continuously supplied, and the 10th sheet (initial image) after starting the test chart printing, the 5,000 sheets continuous printing, and the 20,000 sheets continuous printing image were sampled. The characteristics were evaluated, and Examples 23 to 26 and Comparative Examples 4 to 6 were made.
  • the image density was measured using plain paper (75 g / m 2 ), and after printing a predetermined number of images, the black solid portion was measured with a Macbeth reflection densitometer (RD-91, manufactured by Sakata Inx Co., Ltd.). 8) .— ,
  • Example 23 to 26 the image density was good, being 1.40 to 1.45, which is desirable for a copying machine. Further, in long-term continuous printing, there was almost no change in density and the printing was stable. The fog density value was extremely low, and did not increase even in continuous printing. The reproducibility of fine lines was good and stable.
  • Styrene-acrylic copolymer resin (acid value 0.1 mgkOH / g) 100 parts
  • Low molecular weight polypropylene (trade name: Viscol 550P, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
  • the above mixture was melt-mixed with a heating and mixing apparatus (twin-screw kneader) at 130, and the cooled mixture was pulverized with a hammer mill. After further pulverizing with a jet mill, the powder was classified to obtain a magnetic toner having a volume average particle size of 9 ⁇ 0.5 jLim.
  • Comparative Example 1 was used, except that the compounds obtained in Comparative Preparation Example 1, Comparative Charge Control Agent 2, and Comparative Preparation Example 3 were used. Magnetic toners were prepared in the same manner as in Example 27, and these were Comparative Examples 7 to 9, respectively.
  • the image forming apparatus applied in this embodiment is a modification of a commercially available magnetic one-component developing printer (resolution: 600 dpi), and the photoconductor surface potential, developing roller applied voltage, transfer voltage, and fixing temperature can be arbitrarily controlled. Each condition was set so that printing was best in the initial image.
  • Printing was performed by transferring test charts from a personal computer while continuously supplying toner.
  • the initial image of 100 sheets from the start of printing and the image of 5,000 sheets after continuous printing of 1000 sheets were sampled, and the image characteristics were evaluated.
  • the image density is determined by sampling the image after printing a predetermined number of sheets on plain paper (75 g / m 2 ), and measuring the black area with a Macbeth reflection densitometer (RD-918, manufactured by Sakata Inx Co., Ltd.) It was measured using.
  • the fog density was determined by measuring the reflection density of an unprinted portion, and subtracting the reflection density (0.05) of plain paper before printing from this value as a base value.
  • the dot reproducibility is an evaluation of whether the dots of the test chart can be faithfully reproduced, and the dot reproduction is determined by whether or not the isolated dot pattern of about 50 im can be reproduced without loss D about 50 Of the individual dots, if more than 10% of the missing dots were defective, it was judged as bad, and if less than 10%, it was judged as good. Table 5 shows the results.
  • the image density was 1.45 to: 1.55, which is desirable for a printer, which was good. Further, in long-term continuous printing, there was almost no change in density and the printing was stable.
  • the fog density value was also very low and did not increase in continuous printing.
  • the dot reproducibility was good and stable.

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Description

明 細 書 モノァゾ鉄錯体化合物、 それを用いた電荷制御剤及びトナー 技術分野
本発明は電子写真、 静電記録等の分野で静電潜像を顕像化するための画像形成装置で用い られる電荷制御剤、 及び電荷制御剤を含有する負帯電性のトナー関する。 背景技術
電子写真方式による画像形成プロセスでは、 無機又は有機材料からなる感光体に静電潜像 を形成し、 これをトナーにより現像し、 紙やプラスチックフィルム等に転写、 定着して可視 画像を得る。感光体にはその構成により負帯電性と正帯電性があり、 露光により印字部を静 電潜像として残す場合は逆符号帯電性トナーにより現像する。一方、 印字部を除電して反転 現像を行う場合は同符号帯電性トナーにより現像する。
トナーは、 結着樹脂、 着色剤、 及びその他の添加剤により構成される。 望ましい帯電特性 (帯電速度、 帯電レベル、 帯電安定性等) 、 経時安定性、 環境安定性等を付与するために一 般に電荷制御剤が添加される。 この電荷制御剤の添加によりトナーの特性は大きく改善され る。
従来、 提案され実用化された負帯電制御性の付与効果を有する電荷制御剤としては、 中心 金属がクロムであるモノァゾ金属錯体化合物や同じく鉄であるモノァゾ金属錯体化合物、更 にはアルキルサリチル酸又は芳香族ォキシカルボン酸の金属錯体又は塩を挙げることができ
^3 ο
しかしながら、 これらの電荷制御剤は、 トナーの結着樹脂に対する親和性や摩擦帯電付与 効果が不十分であったり,帯電の立ち上がり速度が不十分なために、 初期の複写画像が鮮明 性に欠けたり、連続複写中における複写画像の品質が変動し易いという欠点があった。 また アルキルサリチル酸又は芳香族ォキシカルボン酸の金属錯体又は塩を成分とする電荷制御剤 は、環境条件に対するトナー帯電特性の変動幅が大きく、季節要因により画質が著しく変化 してしまう欠点を有している。
モノァゾクロム錯体化合物の中には、 これらの問題を一部解決しているものもあるが、 燃 焼廃棄時に有害な 6価クロムがごく微量生成する可能性が完全には否定できず、環境や人体 に与える影響が懸念される。従って、 より安全な金属を使用し、 且つ性能面においても十分 に満足できる電荷制御剤が望まれていた。
また、特開昭 6 1 - 1 5 5 4 6 4号公報には中心金属が鉄である電荷制御剤を使用したト ナ一が開示されている。中心金属としてクロムを使用しない負帯電性の電荷制御剤としては、 実用的な帯電量(少なくとも一 1 0 c Z g) を有するものの、 帯電立ち上がりがクロム錯 体に比べ鈍く、且つ高湿度環境下における帯電量の低下という問題が解決されていない。 ま た、 特表平 8— 5 0 0 9 1 2号公報には、 いくつかのァゾ鉄錯体が開示されているが、 性能 の良好なものは全て二ト口基を複数有するァゾ錯体であること力ら、化合物の合成中に発火- 爆発の危険が常に伴う。 特に中心金属が鉄の場合は、 発火 '爆発の発生が著しく、 乾燥及び 粉碎工程が極めて危険な作業となる。 また粉砕型のトナ一は、押し出し混練機等により混練 され、且つそれを粉砕し製造することが一般的であることから、 トナー製造時における粉体 爆発の可能性も小さくない。 中心金属をクロムとした場合は鉄より発火 ·爆発の危険性は低 下するが、 この場合においても得られたニトロ基を有するァゾクロム錯体は、 自己反応性物 質 (第 5類危険物) に該当するものが多い。 発明の開示
本発明の目的は、 新規なモノァゾ鉄錯体化合物の提供にあり、 とくにクロムの如き有害金 属を含まず、 また、 ニトロ基を含有する化合物のように容易に発火や爆発を起こすおそれの ない帯電付与効果に優れた電荷制御剤を提供することにあり、また当該電荷制御剤を使用す る高い帯電性能を有する負帯電性卜ナーを提供することにある。
本発明は、 上記目的を達成するための鋭意研究の結果得られたものであり、 以下を要旨と するものである。
1 . 式 [ 1 ] で表されるモノアゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000004_0001
式 [ 1 ]中、 Α,、 Α2、 Β ,, Β2は、 相互に独立して、 Η、 アルキル基又はハロゲン原子を示 す。アルキル基は炭素数が 1 ~ 8のものが好ましく、炭素数が 1〜 4のものが更に好ましい。 ハロゲン原子は塩素が好ましい。 Jは、 H、 アルカリ金属、 NH4、 又はアルキルアンモニ ゥムを示し、 これらは 2種以上であってもよい。 アルキルアンモニゥムのアルキル基は、 炭 素数が 1〜1 2、 好ましくは 3 ~ 8のものが好ましく、 窒素原子に同一又は異なったアルキ ル基が 1〜 4個結合したものでもよい。 X,、 X2は、 相互に独立して、 H、 アルキル基、 八 ロゲン原子を示し、 Y,、 Υ2は、 相互に独立して、 Η、 アルキル基、 置換基を有していても よい芳香族基を示す。 アルキル基は炭素数が 1〜8が好ましく、 炭素数 1~4が更に好まし い。 ただし、 A,、 A2、 B B2、 X, X2、 Yい Y2が同時に水素の場合を除く。
2. 式 [2] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000005_0001
式 [2]中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらは 2種以上 であってもよい。 アルキルアンモニゥムのアルキル基は、 炭素数が 1〜12、 好ましくは 3 〜 8力 S好ましく、窒素原子に同一又は異なつたアルキル基が 1〜 4個結合したものでもよい。 Χ,, X2は、 相互に独立して、 H、 アルキル基、 又はハロゲン原子を示し、 Y,、 Υ2は、 相 互に独立して、 Η、 アルキル基、 又はハロゲン原子を示す。 アルキル基は炭素数が 1 ~ 8が 好ましく、 炭素数 1〜4が更に好ましい。 ハロゲン原子は塩素が好ましい。
3. 式 [3] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000006_0001
式 [31中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらは 2種以上 であってもよい。 アルキルアンモニゥムのアルキル基は、 炭素数が 1〜12 好ましくは 3 〜 8力好ましく、窒素原子に同一又は異なつたアルキル基が 1〜 4個結合したものでもよい。 4. 式 [4] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000006_0002
式 [4]中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらの 2種以上 であってもよい。 5. 式 [5] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物 c
Figure imgf000007_0001
6.上記 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物を有効成分とする電荷制御剤。
7. 電荷制御剤の体積平均粒径が 0. 1〜 20 Atmである、 上記 6に記載の電荷制御剤。
8. 少なくとも上記 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物、着色剤及び結着 樹脂を含有するトナー。
9. モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 100質量部当り 0. 1〜 10質量部、 トナー粒子 に内添されている、 上記 8記載のトナー。
10. モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 100質量部当り 0. 2 ~ 5質量部、 トナー粒子 に内添されている、 上記 8記載のトナー。
11. 結着樹脂は 酸価が 0. 1〜; L 0 OmgKOHZgである、 上記 8乃至 10のいずれ か 1項記載のトナー。
12. 着色剤は、 磁性体である、 上記 8乃至 11のいずれか 1項記載のトナー。
13. 磁性体は、 磁性酸化鉄である、 上記 12記載のトナー。
14. 磁性体は、 結着樹脂 100質量部当り 10~200質量部含有されている、 上記 12 又は 13記載のトナー。
15. 着色剤は、 非磁性の着色剤であり、 結着樹脂 100質量部当り 0. 1〜 20質量部含 有されている、 上記 8乃至 11のいずれか 1項記載のトナー。
16. ワックスが更に含有されている、 上記 8乃至 15のいずれか 1項記載のトナー。
17. ワックスは融点が 70 〜 140"Cである、 上記 16記載のトナー。
18. ワックスは、 結着樹脂 100質量部当り 0. 2 ~20質量部含有されている、 上記 1 6又は 17記載のトナー。
19. トナーの体積平均粒径は、 2〜15 mである、 上記 8乃至 18のいずれか 1項記載 の卜ナ一。
20. トナーの体積平均粒径は、 3〜12 mである、 上記 8乃至 18のいずれか のトナー。 21. 上記 8乃至 20のいずれか 1項記載の負帯電性トナーから成る 1成分系現像剤。
22. 負帯電性トナー及ぴキャリアを有する 2成分系現像剤において、 該トナーは、 少なく とも結着樹脂、着色剤及びモノァゾ鉄錯体化合物を含有しており、 該モノアゾ鉄錯体化合物 は、 上記 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物である 2成分系現像剤。
23. モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 100質量部当り 0. 1〜10質量部、 トナー粒 子に内添されている、 上記 22記載の 2成分系現像剤。
24. モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 100質量部当り 0. 2~5質量部、 トナー粒子 に内添されている、 上記 22記載の 2成分系現像剤。
25. トナーは、 スチレン一アクリル系樹脂を結着樹脂として含有している、 上記 22乃至 24のいずれか 1項記載の 2成分系現像剤。
26. 結着樹脂は、 酸価が 0. 1〜10 OmgKOHZgである、 上記 25に記載の 2成分系 現像剤。
27. 結着樹脂は、 酸価が 0. 1~5 OmgKOHZgである、 上記 25に記載の 2成分系現 像剤。
28. 結着樹脂は、 ガラス転移点 (Tg) が 35〜80°Cである、 上記 22乃至 27のいず れか 1項記載の 2成分系現像剤。
29. ヮックスが更に含有されている、上記 22乃至 28のいずれか 1項記載の 2成分系現
30. ワックスは融点が 70°C~140^である、 上記 29記載のトナー。
31. ワックスは、 結着樹脂 100質量部当り 0. 2~20質量部含有されている、 上記 2
9又は 30記載のトナー。
32. トう "一の体積平均粒径は、 2 ~ 1 5 mである、 上記 22乃至 3 1のいずれか 1項記 載の 2成分系現像剤。
33. トナーの体積平均粒径は、 3〜12 mである、 上記 22乃至 31のいずれか 1項記 載の 2成分系現像剤。
34. キャリアは、 樹脂コー卜キャリアである、 上記 22乃至 33のいずれか 1項記載の 2 成分系現像剤。
35. 樹脂コートキャリアは、 キャリアコア粒子及び該キャリアコア粒子表面を被覆 (コー ト)する樹脂である被覆材からなり、該被覆(コート)材は、ポリテトラフルォ口.エチレン、 モノクロ口トリフルォロエチレン重合体、 ポリフッ化ビニリデン、 シリコーン樹脂、 ポリエ ステル、 スチレン系樹脂、 アクリル系樹脂、 ポリアミド、 ポリピニルプチラール、 アミノア クリレ一卜樹脂から選択される 1種以上の樹脂を有している上記 34記載の 2成分系現像剤。 発明の効果
本発明の電荷制御剤は、帯電の立ちあがりが著しく良好であり、従来の電荷制御剤よりも、 短い時間でトナーを帯電させ、 帯電量についても、 高い帯電付与効果を有しており、 また、 周囲の温度、 湿度等の環境の変化に対して、 帯電量は安定している。更にクロムといった環 境に対し懸念がある金属を含まないこと、及びニトロ基の如き発火性の高い置換基を有して いないため、 化合物の安全性も高い。
当該電荷制御剤を含有するトナーは、 1成分あるいは 2成分いずれの現像方式においても、 画像濃度、 カプリ濃度、 ドット再現性あるいは、 細線再現性等の画像特性評価に対して、 優 れた画像を得ることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の表 1の NO. 1の化合物の赤外線吸収スぺクトルのチヤ一ト
図 2は、 本発明の表 1の N O. 2の化合物の赤外線吸収スぺクトルのチヤ一卜
図 3は、 本発明の表 1の N O. 3の化合物の赤外線吸収スぺクトルのチヤ一ト
図 4は、 本発明の表 1の N〇. 4の化合物の赤外線吸収スぺクトルチャート
図 5は、 本発明の表 1の N O. 5の化合物の赤外線吸収スぺクトルチャート
図 6は、 本発明の表 1の N O. 6の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一ト
図 7は、 本発明の表 1の NO. 1 1の化合物の赤外線吸収スぺクトルチャート
図 8は、 本発明の表 2の N O- 1 2の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一卜
図 9は、 本発明の表 2の N O. 1 3の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一ト
図 1 0は、 本発明の表 2の NO 1 4の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一ト 図 1 1は、 本発明の表 2の NO 1 5の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一卜 図 1 2は、 本発明の表 2の N O 1 9の化合物の赤外線吸収スぺクトルチャート 図 1 3は、 本発明の表 2の N O 2 1の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一ト 図 1 4は、 本発明の表 2の N O 2 2の化合物の赤外線吸収スぺクトルチヤ一ト 発明を実施するための最良の形態
本発明のモノァゾ鉄錯体化合物は、 環境安定性に優れた化合物であり、 かつ帯電制御効果 に優れた化合物である。本発明のモノァゾ鉄錯体化合物をトナ一に用いることにより、 すば やい立ち上がりと高い帯電量を得ることができ、結果として鮮明な画像を得ることができる。 本発明のモノァゾ鉄錯体化合物の製造方法については、 公知のモノァゾ錯体化合物の製造 方法を用いて製造できるが、以下に代表的な製造方法を記載するがこれに限定されるもので はない。 まず 4—クロ口一 2—アミノフエノ一ル等のジァゾ成分に、塩酸や硫酸のような鉱 酸を加え、 内温が 5 °C以下になったら、水に溶解させた亜硝酸ナトリウムを内温 1 0で以下 に維持しながら滴下する。 1 0で以下で 3 0分乃至 3時間撹拌し反応させることにより、 4 一クロロー 2—ァミノフエノールをジァゾ化する。 スルフアミン酸を加え、 ヨウ化カリウム でんぷん紙により過剰に亜硝酸が残存していないことを確認する。
次に、 3—メチルー 1一(4—クロ口フエ二ル)一 5—ピラゾロン等のカップリング成分、 水酸化ナトリゥムの水溶液、 炭酸ナトリウム、 ブタノ一ル等の有機溶媒を添加し、 室温で攪 拌溶解する。 そこに前記ジァゾィ匕合物を注加し、 室温で数時間攪拌しカップリングを行う。 撹拌後、 ジァゾ化合物とレゾルシンとの反応がないことを確認し反応終了とする。水を加え た後十分に攪拌し、 静置してから分液する。 更に水酸化ナトリウム水溶液を加え、 攪拌洗浄 し分液を行う。
上記力ップリングの際のブ夕ノール以外の有機溶媒としては、 力ップリングの際に、 使用 できる溶媒であればよく、 1価のアルコール、 又は 2価のアルコールが好ましい。 1価のァ ルコールとしては、 メタノール、 エタノール、 n—プロパノール、 2—プロパノール、 n— ブ夕ノール、 イソブ夕ノール、 sec -ブ夕ノール、 n—ァミルアルコール、 イソアミルアルコ —ル、 エチレングリコ一ルモノアルキルエーテル (炭素数 1〜4) 等が挙げられる。 2価の アルコールとしては、 エチレングリコール等が挙げられ、 なかでも、 溶剤は、 プ夕ノールが 好ましい。
上記モノァゾ化合物のブタノール溶液に、 水、 サリチル酸、 n—ブタノール、 炭酸ナトリ ゥムを添加し攪拌する。塩ィ匕第二鉄水溶液と炭酸ナトリウムを注加する。内温を 3 0〜4 0で に昇温し、 T L Cで反応を追跡する。 5 ~ 1 0時間後、原料のスポットが消失したことを確 認し反応終了とする。 攪袢停止後静止し、 分液を行う。 更に水、 ブタノール、 水酸化ナ卜リ ゥム水溶液を加え、 アルカリ洗浄を行う。 濾過を行いケーキを取り出し、 水で洗浄する。 硫酸アンモニゥムを水に加え、 昇温しながら攪拌し、 内温が 8 5 ~ 9 0 になったら、 上 記のケーキの分散溶液を滴下する。 9 7で〜 9 9ででブ夕ノ一ルを留去しながら 1時間攪拌 し、 冷却濾過後、 水によりケーキを洗浄する。 真空乾燥させ恒量に達したことを確認し、 本 発明のモノァゾ鉄錯体化合物を得ることができる。
次に、 第 1表、 第 2表に、 本発明のモノアゾ鉄錯体化合物の具体例を列挙するが、 本発明 は記載の化合物に限定されるものではない。 但し、 第 1表、 第 2表の記号 A,、 A2、 B B 2、 J、 Xい X2、 Yい Y2は前記式 [ 1 ]に記載のそれぞれに、 また、 表中の結合部位は、 前 記式 [ 1 ]に記載されている置換位置の数字に対応している。 また、 表 2中の化合物 N o . 1 9、 N o . 2 0の対イオン Jの Bu、 P rは、 それぞれノルマルブチル基、 ノルマルプロピ ル基を示し、 化合物 N o . 2 1の対イオンである、 Jは、 9 0 %が NH.い 5 %が N a、 5 % が Hである。
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表 2
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本発明の電荷制御剤は、 前記式 [1] 、 好ましくは前記式 [2] 、 更に好ましくは前記式 [4] 最も好ましくは前記式 [3] 、 [5] で表されるモノアゾ鉄錯体化合物であり、 前記 式 [1] 乃至 [5] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物を 1種又は 2種以上併用してもよレ^ また、 未反応の原料又は中間体、 あるいはサリチル酸の如き反応促進剤が 10%以下混入し ていてもよい。
本発明の電荷制御剤は、 電荷制御特性、 耐環境性、 及び耐久性に優れており、 トナーに用 いた場合に、 カプリがなく、 画像濃度、 ドット再現性、 細線再現性が良好な画像を得ること ができる。
本発明のモノアゾ鉄錯体化合物を含有したトナーは、高湿あるいは低湿環境下においても 帯電特性の変動が少なく、 安定した現像特性を保持できる。
本発明の電荷制御剤は、 体積平均粒径を 0. l~20; mに調整し、 使用するのが好まし く、更に好ましくは 0. 1~10 imである。上記体積平均粒径が 0. l mより小さいと、 トナー表面に出現する該電荷制御剤が極めて少なくなり目的の電荷制御効果が得られなくな り、 また 20 imより大きいと、 トナーから欠落する電荷制御剤が増加し、 機内汚染等の悪 影響が出るため好ましくない。
本発明に使用する電荷制御剤であるモノァゾ鉄錯体化合物をトナーに含有させる方法とし ては、 結着樹脂に着色剤等とともに添加し、 混練し、 粉砕する方法 (粉砕トナー) 、 又は重 合性の単量体モノマーにモノアゾ鉄錯体化合物を添加し、重合せしめてトナーを得る方法 (重 合トナー) のように、 予めトナー粒子の内部に添加する方法 (内添) と、 予めトナー粒子を 製造し、 トナー粒子の表面に添加 (外添) する方法がある。 トナー粒子に内添する場合の好 ましい本発明のモノァゾ鉄錯体化合物の添加量としては結着樹脂 1 0 0質量部に対して、好 ましくは 0 . 1〜1 0質量部、 より好ましくは、 0 . 2〜5質量部で用いられる。 また、 ト ナ一粒子に外添する場合は、 好ましくは 0 . 0 1〜 5質量部、 より好ましくは 0 . 0 1〜 2 質量部である。 また、 メカノケミカル的にトナー粒子表面に固着させるのが好ましい。 また本発明のモノァゾ鉄錯体化合物を有効成分とする電荷制御剤は、 既知の他の負帯電性 の電荷制御剤と併用することができる。併用する好ましい電荷制御剤としては、本発明以外 のァゾ系鉄錯体又は錯塩、 ァゾ系クロム錯体又は錯塩、 ァゾ系マンガン錯体又は錯塩、 ァゾ 系コバルト錯体又は錯塩、 ァゾ系ジルコニウム錯体又は錯塩、カルボン酸誘導体のクロム錯 体又は錯塩、 カルボン酸誘導体の亜鉛錯体又は錯塩、 カルボン酸誘導体のアルミ錯体又は錯 塩、カルボン酸誘導体のジルコニウム錯体又は錯塩が挙げられる。前記カルボン酸誘導体は、 芳香族ヒドロキシカルボン酸が好ましく、 更に好ましくは、 3 , 5—ジー tert—プチルサリ チル酸がよい。 更にホウ素錯体又は錯塩、 負帯電性樹脂型電荷制御剤等が挙げられる。 本発明の電荷制御剤と他の電荷制御剤を併用する場合の添加量は、 結着樹脂 1 0 0質量部 に対して本発明のモノァゾ鉄錯体である電荷制御剤以外の電荷制御剤は、 0 . 1〜 1 0質量 部が好ましい。
本発明に使用される結着樹脂の種類として、 結着樹脂としては、 公知のものであればいず れも使用できる。 スチレン系単量体、 アクリル系単量体、 メタクリル系単量体等のビニル重 合体、 又はこれらの単量体 2種類以上からなる共重合体等、 ポリエステル系重合体、 ポリオ —ル樹脂、 フエノール樹脂、 シリコーン樹脂、 ポリウレ夕ン樹脂、 ポリアミド樹脂、 フラン 樹脂、 エポキシ樹脂、 キシレン樹脂、 テルペン樹脂、 クマロンインデン樹脂、 ポリカーポネ ート樹脂、 石油系樹脂等が挙げられる。 '
前記ビニル重合体、 又は共重合体を形成するスチレン系単量体、 アクリル系単量体、 メタ クリル系単量体について以下に例示するがこれらに限定されるものではない。
スチレン系単量体としては、 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—フエニルスチレン、 p—ェチルスチレン、 2, 4—ジメチルスチレン、 p— n—アミルスチレン、 P - t e r t—ブチルスチレン、 p— n—へキシルスチレン、 p 一 n—ォクチルスチレン、 p— n—ノニルスチレン、 p— n—デシルスチレン、
p— n—ドデシルスチレン、 ρ—メトキシスチレン、 —クロルスチレン、 3 , 4ージクロ ロスチレン、 m—ニトロスチレン、 o—ニトロスチレン、 p—二トロスチレン等のスチレン、 又はその誘導体等が挙げられる。
ァクリル系単量体としては、ァクリル酸、あるいはァクリル酸メチル、ァクリル酸ェチル、 アクリル酸 ^ °口ピル、 アクリル酸 n—ブチル、 アクリル酸イソプチル、 アクリル酸 n—ォク チル、 アクリル酸 n—ドデシル、 アクリル酸 2—ェチルへキシル、 アクリル酸ステアリル、 アクリル酸 2—クロルェチル、 アクリル酸フエニル等のアクリル酸、 又はそのエステル類等 が挙げられる。 メタクリル系単量体としては、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、 メタクリル酸プロピル、 メ夕クリル酸 n—プチル、 メタクリル酸イソブチル、 メ夕クリル酸 n—才クチル、 メタクリル酸 n—ドデシル、 メタクリル酸 2—ェチルへキシル、 メ夕クリル 酸ステアリル、 メタクリル酸フエニル、 メタクリル酸ジメチルアミノエチル、 メタクリル酸 ジェチルアミノエチル等のメタクリル酸又はそのエステル類等が挙げられる。
前記ビニル重合体、 又は共重合体を形成する他のモノマーの例としては、 以下の (1)〜 (18) が挙げられる。 (1) エチレン、 プロピレン、 ブチレン、 イソブチレン等のモノォ レフイン類; (2) ブタジエン、 イソプレン等のポリェン類; (3) 塩化ビニル、 塩化ビニ ルデン、 臭化ビニル、 フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類; (4) 酢酸ビニル、 プロピオ ン酸ビニル、 安息香酸ピニル等のビニルエステル類; (5) ピニルメチルエーテル、 ビニル ェチルエーテル、 ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類; (6) ビニルメチルケ トン、 ビニルへキシルケトン、 メチルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類; (7) N 一ビニルピロ一ル、 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 ン等の N—ビニル化合物; (8) 、 ビエルナフタリン類; (9) アクリロニトリル、 メタク リロ二トリル、 アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等; (10) マ レイン酸、 シトラコン酸、 ィタコン酸、 アルケニルコハク酸、 フマル酸、 メサコン酸の如き 不飽和二塩基酸; (11) マレイン酸無水物、 シトラコン酸無水物、 イタコン酸無水物、 ァ ルケ二ルコ八ク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物; (12) マレイン酸モノメチルエス テル、 マレイン酸モノェチルエステル、 マレイン酸モノブチルエステル、 シトラコン酸モノ メチルエステル、 シトラコン酸モノェチルエステル、 シトラコン酸モノブチルエステル、 ィ タコン酸モノメチルエステル、 アルケニルコハク酸モノメチルエステル、.フマル酸モノメチ ルエステル、メサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル; (13) ジメチルマレイン酸、 ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル; (14) クロトン 酸、 ケィヒ酸の如き α, β—不飽和酸; (15) クロトン酸無水物、 ケィヒ酸無水物の如 き ひ, J3—不飽和酸無水物; (16) 該 α, )3—不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、 アル ケニルマロン酸、 ァルケニルダル夕ル酸、 アルケニルアジピン酸、 これらの酸無水物及びこ れらのモノエステルの如き力ルポキシル基を有するモノマー; (17) 2—ヒドロキシェチ ルァクリレート、 2—ヒド口キシェチルメタクリレート、 2—ヒドロキシプロピルメタクリ レート等のァクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類; (18) 4- (1 ーヒドロキシー 1ーメチルブチル)スチレン、 4— (1ーヒドロキシー 1ーメチルへキシル) スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
本発明のトナーにおいて、 結着樹脂のビニル重合体、 又は共重合体は、 ビニル基を 2個以 上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい力 この場合に用いられる架橋剤 は、 芳香族ジビニル化合物として例えば、 ジビニルベンゼン、 ジビニルナフタレンが挙げら れる。 アルキル鎖で結ばれたジァクリレート化合物類としては、 例えば、 エチレングリコー ルジァクリレート、 1, 3—ブチレングリコールジァクリレート、 1, 4—ブタンジオール ジァクリレート、 1, 5—ペンタンジオールジァクリレート、 1, 6へキサンジォ一ルジァ クリレート、 ネオペンチルダリコールジァクリレート、 又は上記の化合物のァクリレートを メタクリレートに代えたものが挙げられる。
エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジァクリレート化合物類としては、 例えば、 ジ エチレングリコールジァクリレート、 トリエチレングリコールジァクリレート、 テトラェチ レングリコールジァクリレート、 ポリエチレングリコール #400ジァクリレート、 ポリエ チレングリコール # 600ジァクリレート、 ジプロピレングリコールジァクリレート、 又は 上記の化合物のァクリレートをメタァクリレートに代えたものが挙げられる。
その他、 芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジァクリレート化合物、 又はジメ タクリレート化合物も挙げられる。ポリエステル型ジァクリレート類としては例えば、 商品 名 MANDA (日本化薬社) が挙げられる。
多官能の架橋剤としては、 ペンタエリスリトールトリァクリレート、 卜リメチロールエタ ントリァクリレート、 トリメチロールプロパントリァクリレート、 テ卜ラメチロールメタン テトラァクリレート、オリゴエステルァクリレート及び以上の化合物のァクリレートをメタ クリレートに代えたもの、 トリァリルシアヌレート、 トリアリルトリメリテ一トが挙げられ る。
これらの架橋剤は、 他のモノマー成分 100質量部に対して、 好ましくは、 0. 01〜1 0質量部用いることができ、 特に、 0. 03〜5質量部用いることが好ましい。 これらの架 橋性モノマーのうち、 卜ナ一用樹脂に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられるも のとして、 芳香族ジビニル化合物 (特にジピニルベンゼン) 、 芳香族基及びエーテル結合を 1つ含む結合鎖で結ばれたジァクリレート化合物類が挙げられる。 これらの中でも、 スチレ ン系共重合体、スチレン一ァクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好まし い。
本発明のピエル重合体又は共重合体の製造に用いられる重合開始剤としては、例えば、 2 , 2'—ァゾビスイソプチロニトリル、 2, 2'—ァゾビス (4—メトキシー 2, 4ージメチリレ バレロ二トリル) 、 2, 2'—ァゾビス (2, 4—ジメチルバレロニトリル) 、 2, 2'—ァ ゾビス (2—メチルプチロニトリル)、 ジメチルー 2, 2'—ァゾビスイソブチレー卜、 1, 丄'—ァゾビス (1ーシクロへキサン力ルポ二トリル) 、 2— (力ルバモイルァゾ) 一イソ ブチロニトリル、 2, 2'—ァゾビス (2, 4, 4—トリメチルペンタン) 、 2—フエニル ァゾー 2', 4'一ジメチルー 4'ーメトキシバレロ二トリル、 2, 2'—ァゾビス (2—メチ ルプロパン) 、 メチルェチルケトンパーオキサイド、 ァセチルァセトンパ一ォキサイド、 シ クロへキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、 2, 2—ビス (t e r t—ブ チルパーォキシ) ブタン、 t e r t—ブチルハイドロパ一ォキサイド、 クメンハイドロパー オキサイド、 1, 1, 3, 3—テトラメチルブチルハイド口パーオキサイド、 ジー t e r t 一ブチルパーォキサイド、 t e r t—ブチルクミルパ一ォキサイド、 ジークミルパーォキサ イド、 a— (t e r t一ブチルパ一ォキシ) イソプロピルベンゼン、 イソブチルパ一ォキサ イド、 ォクタノィルパーオキサイド、 デカノィルパーオキサイド、 ラウロイルパーォキサイ ド、 3, 5, 5—トリメチルへキサノィルパ一オキサイド、 ベンゾィルパーオキサイド、 m 一トリルパーォキサイド、 ジ—イソプロピルパーォキシジカーボネート、 ジー 2—ェチルへ キシルパ一ォキシジカーボネート、 ジ一 n—プロピルパーォキシジカーボネート、 ジ一 2— ェトキシェチルパーォキシ力一ポネ一卜、ジーェ卜キシィソプロピルパーォキシジカーポネ 一卜、 ジ (3—メチル—3—メトキシブチル) パーォキシカーボネート、 ァセチルシクロへ キシルスルホニルパーォキサイド、 t e r t—プチルパーォキシアセテート、 t e r t—ブ チルパーォキシイソブチレート、 t e r t—ブチルパーォキシ一 2—ェチルへキサレート、 t e r t一プチルパーォキシラウレート、 t e r t—プチルーォキシベンゾェ一ト、 t e r t一ブチルパーォキシイソプロピル力一ポネート、ジー t e r t—ブチルパーォキシイソフ 夕レート、 t e r t—ブチルパーォキアリルカーボネート、 イソアミルパーォキシ一 2—ェ チルへキサノエ一ト、 ジー t e r t—ブチルパーォキシへキサハイドロテレフ夕レート、 t e r tーブチルパ一ォキシァゼレート等が挙げられる。
結着樹脂がスチレン一アクリル系樹脂の場合、 樹脂成分のテトラヒドロフラン (THF) に可溶分の G P Cによる分子量分布で、 分子量 3千〜 5万 (数平均分子量換算) の領域に少 なくとも 1つのピークが存在し、分子量 10万以上の領域に少なくとも 1つのピークが存在 する樹脂が、 定着性、 オフセット性、 保存性の点で好ましい。 また THF可溶分は、 分子量 分布 10万以下の成分が 50~90%となるような結着樹脂も好ましい。 更に好ましくは.. 分子量 5千〜 3万の領域に、最も好まし <は 5千〜 2万の領域にメインピークを有するのが い。
結着樹脂がスチレン—ァクリル系樹脂等のビニル重合体の酸価が、 0. lmgKOH/g 〜: 100mgK〇H/gであることが好ましく、 0. lmgKOHZg〜7 OmgKOH/ gが更によく 更に好ましくは 0. lmgKOH//g~50mgKOH/gがよい。
ボリエステル系重合体を構成するモノマーとしては、 以下のものが挙げられる。
2価のアルコール成分としては. エチレングリコール、 プロピレングリコール、 1, 3 - ブタンジオール、 1, 4一ブタンジオール、 2, 3一ブタンジオール、 ジエチレングリコー ル、 トリエチレングリコール、 1, 5一ペンタンジオール、 1, 6一へキサンジオール、 ネ ォペンチルダリコール、 2—ェチル— 1, 3—へキサンジオール、水素化ビスフエノール A、 又は、 ビスフエノール Aにエチレンォキシド、 プロピレンォキシド等の環状エーテルが重合 して得られるジオール等が挙げられる。
ポリエステル樹脂を架橋させるために 3価以上のアルコールを併用することが好ましい。 3価以上の多価アルコールとしては、ソルビトール、 1, 2, 3, 6—へキサンテトロール、 1, 4—ソルビタン、 ペン夕エリスリトール、 ジペン夕エリスリト一ル、 トリペンタエリス リ! ル、 1, 2, 4一ブタントリオール、 1, 2, 5—ペン夕トリオ一ル、 グリセロール、 2—メチルプロパントリオ一ル、 2—メチルー 1, 2, 4—ブタントリオール、 トリメチロ —ルェタン、 トリメチロールプロパン、 1, 3, 5—トリヒドロキシベンゼン等が挙げられ る。
上記ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、 フタル酸、 イソフタル酸、 テレフ タル酸等のベンゼンジカルボン酸類又はその無水物、 こはく酸、 アジピン酸、 セバシン酸; ァゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、 マレイン酸、 シドラコン酸、 ィ タコン酸、 アルケニルコハク酸、 フマル酸、 メサコン酸等の不飽和二塩基酸、 マレイン酸無 水物、 シトラコン酸無水物、 ィタコン酸無水物、 アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩 基酸無水物等があげられる。また、 3価以上の多価カルボン酸成分としては、卜リメット酸、 ピロメット酸、 1, 2, 4—ベンゼントリカルボン酸、 1, 2, 5—ベンゼントリカルボン 酸、 2, 5, 7—ナフタレントリカルボン酸、 1, 2, 4_ナフ夕レントリカルボン酸、 1, 2, 4一ブタントリカルボン酸、 1, 2, 5—へキサントリカルボン酸、 1, 3—ジカルボ キシ一 2—メチルー 2—メチレンカルポキシプロパン、 テトラ (メチレン力ルポキシ) メタ ン、 1, 2, 7, 8—オクタンテトラカルボン酸、 ェンポール三量体酸、 又はこれらの無水 物、 部分低級アルキルエステル等が挙げられる。
結着樹脂がポリエステル系樹脂の場合は、樹脂成分の THF可溶成分の分子量分布で、分 子量 3千〜 5万の領域に少なくとも 1つのピークが存在するのがトナーの定着性、耐オフセ ット性の点で好ましく、 また、 THF可溶分は、 分子量 10万以下の成分が 60〜1 00% となるような結着樹脂も好ましい。更に好ましくは、 分子量 5千〜 2万の領域に少なくとも 1つのピークが存在するのがよい。
結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、 その酸価が、 0. lmgKOH/g〜l 0 OmgK 01-1/ gであることが好ましく、 0. lmg KOHノ g~7 OmgKOH/gが更によく、. 更に好ましくは 0. lmgK〇H/g〜5 OmgKOH/gがよい。
本発明において、 結着樹脂の分子量分布は、 THFを溶媒としたゲルパーミエーシヨンク 口マトグラフィー (GPC) により測定される。
本発明のトナーに使用できる結着樹脂として、前記ビニル重合体成分及び/又はポリエス テル系澍脂成分中に、 これらの両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含む樹脂も使用する ことができる。ポリエステル系樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル重合体と反応し得 るものとしては、 例えば、 フタル酸、 マレイン酸、 シトラコン酸、 ィタコン酸等の不飽和ジ 力ルポン酸又はその無水物等が挙げられる。ピニル重合体成分を構成するモノマーとしては、 カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、ァクリル酸若しくはメ夕クリル酸エステ ル類が挙げられる。
また、 ポリエステル系重合体、 ビニル重合体とその他の結着樹脂を併用する場合、 全体の 結着樹脂の酸価が 0. 1〜5 OmgKOH/gを有する樹脂を 60質量%以上有するものが 好ましい。
本発明において、 トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、 以下の方法により求め、 基本操 作は J I S K—0070に準ずる。
(1) 試料は予め結着樹脂 (重合体成分) 以外の添加物を除去して使用するか、 結着樹脂及 び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品 0. 5 ~2. O gを精秤し、 重合体成分の重さを Wgとする。 例えば、 トナーから結着樹脂の酸価 を測定する場合は、 着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、 計算により 結着樹脂の酸価を求める。 (2) 300 (ml) のビーカ一に試料を入れ、 トルエン /エタノール (体積比 4/1) の 混合液 150 (ml) を加え溶解する。
(3) 0. lmo 1ノ1の KOHのエタノール溶液を用いて、 電位差滴定装置を用いて滴定 する。 '
(4) この時の KOH溶液の使用量を S (ml) とし、 同時にブランクを測定し、 この時の KOH溶液の使用量を B (ml) とし、 以下の式 (1) で算出する。 ただし f は KOHのフ アクターである。
(mgKOH/g) =[ (S-B) X f X5. 61]/W (1)
トナーの結着樹脂及び結着樹脂を含む組成物は、 トナー保存性の観点から、 ガラス転移温 度 (Tg) が好ましくは 35~80で、 特に好ましくは 40〜75°Cである。 Tgが 35 より低いと高温雰囲気下でトナーが劣化しやすく、 また定着時にオフセットが発生しやすく なる。 また Tgが 80°Cを超えると、 定着性が低下する傾向にある。
本発明で使用できる磁性体としては、 (1) マグネ夕イト、 マグへマイト、 フェライトの 如き磁性酸化鉄、 及び他の金属酸化物を含む酸化鉄。 又は (2) 鉄、 コバルト、 ニッケルの ような金属、 あるいは、 これらの金属とアルミニウム、 コバルト、 銅、 鉛、 マグネシウム、 錫、 亜鉛、 アンチモン.. ベリリウム、 ビスマス、 カドミウム、 カルシウム、 マンガン、 セレ ン、 チタン、 タングステン、 バナジウムのような金属との合金。 (3) 及びこれらの混合物 等が用いられる。
磁性体として具体的に例示すると、 Fe304、 r-F e2Os, ZnF e204、 Y3F e512、 CdFe204、 Gd3Fe512、 CuFe24、 PbFe12〇、 N i Fe24、 NdFe20、 B aFe1219、 MgFe24、 MnFe204、 L a F e 03、 鉄粉、 コバルト粉、 ニッケル粉等 が挙げられる、上述した磁性体を単独で或いは 2種以上の組合せて使用する。特に好適な磁 性体は、 四三酸化鉄又はァ一三二酸化鉄の微粉末である。
また、 異種元素を含有するマグネタイト、 マグへマイト、 フェライト等の磁性酸化鉄、 又 はその混合物も使用できる。 異種元素を例示すると、 リチウム、 ベリリウム、 ホウ素、 マグ ネシゥム、 アルミニウム、 ケィ素、 リン、 ゲルマニウム、 ジルコニウム、 錫、 ィォゥ、 カル シゥム、スカンジウム、チタン、バナジウム、 クロム、マンガン、 コノ レト、ニッケル、銅、 亜鉛、ガリウム等が挙げられる。好ましい異種元素としては、マグネシウム、アルミニウム、 ケィ素、 リン、 又はジルコニウムから選択される。 異種元素は、 酸化鉄結晶格子の中に取り 込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、 又は表面に酸 化物あるいは水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ま しい。
上記の異種元素は、 磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ ρ Η調整により、 粒子中に取り込むことができる。 また、磁性体粒子生成後に ρ Η調整、 あるいは各々の元素 の塩を添加し ρ Η調整することにより、 粒子表面に析出することができる。
上記磁性体の使用量は、 結着樹脂 100質量部に対して、 磁性体 10〜200質量部、 好 ましくは 20〜 150質量部使用するのがよい。 これらの磁性体は個数平均粒径は 0. 1〜 2 mが好ましく、 より好ましくは 0. 1〜0. 5 mが好ましい。 個数平均径は透過電子 顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザ一等で測定することにより求めることができる。 また、 磁性体の磁気特性としては、 1 0 Kエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、 抗 磁力 2 0〜; L 50ェルステツド、 飽和磁化 50-2 0 0 emu/g,残留磁化 2〜 2 0 em uZgのものが好ましい。
前記磁性体は、 着色剤としても使用することができる。本発明で使用できる着色剤として は黒色トナーの場合、黒色又は青色の染料又は顔料粒子が挙げられる。黒色又は青色の顔料 としては、 カーボンブラック、 ァニリンブラック、 アセチレンブラック、 フタロシアニンブ ルー、 インダンスレンブル一等がある。 黒色又は青色の染料としてはァゾ系染料、 アントラ キノン系染料、 キサンテン系染料、 メチン系染料等も挙げられる。
カラー用トナーとして使用する場合には、 着色剤として、 次の様なものが挙げられる。 マ ゼンダ着色剤としては、 縮合ァゾ化合物、 ジケトピロロピロール化合物、 アントラキノン化 合物、 キナクリドン化合物、 塩基性染料、 レーキ染料、 ナフトール染料、 ベンズイミダゾロ ン化合物、 チォインジゴ化合物、 ペリレン化合物が用いられる。 具体的には、 顔料系のマゼ ンダ着色剤としては、 C. I . ピグメントレッド 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1
0. 1 1. 1 2, 1 3, 14, 1 5, 1 6, 1 7, 1 8, 1 9, 2 1 , 22, 2 3, 3 0, 3 1, 32, 37, 38, 39, 40, 4 1, 48, 49, 5 0, 5 1, 52, 53, 54, 5 5, 57, 58, 60, 6 3, 64, 6 8, 8 1, 8 3, 87, 88, 89, 9 0, 1 1 2, 1 14, 1 22, 1 23, 1 6 3, 2 0 2, 20 6, 20 7, 20 9、 C. I . ピグメ ントバイオレット 1 9、 C. I . バットレッド 1, 2, 1 0, 1 3, 1 5, 2 3, 2 9, 3 5等が挙げられる。
上記顔料を単独で使用しても構わないが、染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させた 方がフル力ラー画像の画質の点からより好ましい。
染料系マゼン夕着色剤としては、 C. I . ソルベントレッド 1, 3, 8, 2 3, 24, 2 5, 27, 30, 49, 8 1, 82, 83, 84, 1 0 0, 1 09, 1 2 1、 C. I, ディ スパ一スレッド 9、 C. I . ソルベントバイオレット 8, 1 3, 14, 2 1, 2 7、 C. I . ディスパ一スパイォレット 1等の油溶染料、 C. I . ベーシックレッド 1, 2, 9, 1 2, 1 3, 14, 1 5, 1 7, 1 8, 22, 2 3, 24, 2 7, 29, 32, 34, 3 5, 36,
3 7, 3 8, 39, 40、 C. I . ベーシックバイオレツト 1, 3, 7, 1 0, 14, 1 5, 2 1, 2 5, 26, 27, 28等の塩基性染料が挙げられる。
シアン着色剤としては、 銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、 アントラキノン、 塩基 染料レーキ化合物が利用できる。 具体的に挙げると、 顔料系のシアン着色剤としては、 C.
1. ビグメントブルー 2, 3, 1 5, 1 6, 1 7、 C. I . バットブルー 6、 C. I . ァシ ッドブルー 45又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を 1~ 5個置換した銅フタ ロシアニン顔料である。
イェロー着色剤としては、 縮合ァゾ化合物、 イソインドリノン化合物、 アンスラキノン化 合物、 ァゾ金属錯体、 メチン化合物、 ァリルアミド化合物が用いられる。 具体的には、 イエ ロー用顔料としては、 C. I· ビグメントイエロー 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 1 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83、 C. I. パットイエ 口一 1, 3, 20等が挙げられる。
上記の着色剤の使用量は結着樹脂 100量部に対して、 0. 1〜 20質量部が好ましい。 本発明のトナーは、キャリアと混合して 2成分現像剤として使用してもよい。本発明に使 用するキャリアは、 通常のフェライト、 マグネタイト等のキャリアも樹脂コートキャリアも 使用することができる。
樹脂コートキャリアは、 キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆 (コート) する 樹脂である被覆材からなり、 該被覆材に使用する樹脂としては、 スチレン一アクリル酸エス テル共重合体、 スチレン一メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン一アクリル系樹脂、 アクリル酸エステル共重合体、 メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、 ポリテ トラフルォロエチレン、モノクロ口トリフルォロエチレン重合体、 ポリフッ化ビニリデン等 のフッ素含有樹脂、 シリコーン樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリアミド樹脂、 ポリビニルプチ ラール、 アミノアクリレート樹脂が好ましく、 他にはアイォモノマー樹脂、 ポリフエ二レン サルファイド樹脂等のキャリアの被覆 (コート) 材として使用できる樹脂であればよく、 こ れらの樹脂単独、 あるいは、 複数用いることができる。
また、 樹脂中に磁性粉が分散されたパインダー型のキヤリアコァも用いることができる。 樹脂コー卜キヤリァにおいて、キヤリァコアの表面を少なくとも樹脂被覆剤で被覆する方 法としては、樹脂を溶剤中に溶解若しくは懸濁せしめて塗布したキャリアコアに付着せしめ る方法、 あるいは単に粉体状態で混合する方法が適用できる。樹脂コートキャリアに対して 樹脂被覆材の割合は、 適宜決定すればよいが、 樹脂コートキャリアに対し好ましくは 0. 0 1~5質量 、 より好ましくは 0. 1〜1質量%がょぃ。
2種以上の混合物の被覆 (コート) 剤で磁性体を被覆する使用例としては、 (1) 酸化チ 夕ン微粉体 100質量部に対してジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル(質量 比 1: 5) の混合物 12質量部で処理したもの、 (2) シリカ微粉体 100質量部に対して ジメチルジクロロシランとジメチルシリコンオイル (質量比 1: 5) の混合物 20質量部で 処理したものが挙げられる。
上記の樹脂中、 スチレン一メタクリル酸メチル共重合体、 含フッ素樹脂とスチレン系共重 合体との混合物、又はシリコーン樹脂が好ましく用いられ、特にシリコーン樹脂が好ましい。 含フッ素樹脂とスチレン系共重合体との混合物としては、 例えば、 ポリフッ化ビニリデン とスチレン一メタクリ酸メチル共重合体との混合物、ポリテトラフルォロエチレンとスチレ ンーメタクリル酸メチル共重合体との混合物、フッ化ビニリデンーテトラフルォロエチレン 共重合 (共重合体質量比 10: 90〜90 : 10) とスチレン一アクリル酸 2—ェチルへキ シル共重合体 (共重合質量比 10: 90~90 : 10) とスチレン一アクリル酸 2—ェチル へキシル—メタクリル酸メチル共重合体 (共重合体質量比 20〜60: 5〜30: 10〜 5 0) との混合物が挙げられる。 シリコーン樹脂としては、含窒素シリコーン樹脂、 及び含窒素シランカップリング剤とシ リコーン樹脂とが反応することにより生成された変性シリコーン樹脂が挙げられる。
キャリアコアの磁性材料としては、 フェライト、 鉄過剰型フェライト、 マグネタイト、 ァ —酸化鉄等の酸化物や、 鉄、 コノル卜、 ニッケルのような金属、 又はこれらの合金を用いる ことができる。 またこれらの磁性材料に含まれる元素としては、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 アルミニウム、 銅、 鉛、 マグネシウム、 スズ、 亜鉛、 アンチモン、 ベリリウム、 ビスマス、 カルシウム、 マンガン、 セレン、 チタン、 タングステン、 バナジウムが挙げられる。 好まし いものとして、銅、亜鉛、及び鉄成分を主成分とする銅—亜鉛一鉄系フェライト、マンガン、 マグネシゥム及び鉄成分を主成分とするマンガン一マグネシウム一鉄系フェライトが挙げら れる。
キャリアの抵抗値は、 キャリアの表面の凹凸度合い、 被覆する樹脂の量を調整して 1 0 6 〜 1 0 Ω · c mにするのがよい。キャリアの粒径は 4〜 2 0 0 mのものが使用できるが、 好ましくは、 1 0〜1 5 0 、 より好ましくは 2 0〜1 0 0 mである。 特に、 樹脂コー 卜キャリアは、 5 0 %粒径が 2 0〜7 0 mであることが好ましい。
2成分系現像剤ではキヤリア 1 0 0質量部に対して、本発明のトナー 1〜 2 0 0質量部で 使用することが好ましく、 より好ましくは、 キャリア 1 0 0質量部に対して、 トナー 2〜5 0質量部で使用するのがよい。
本発明のトナーは更に、 ワックスを含有していてもよい。本発明に用いられるワックスは 次のようなものがある。例えば低分子量ボリエチレン、 低分子量ポリプロピレン、 ポリオレ フィンワックス、 マイクロクリス夕リンワックス、 パラフィンワックス、 サゾールワックス の如き脂肪族炭化水素系ヮックス。酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ヮッ クスの酸化物。又はそれらのブ口ック共重合体。キャンデリラワックス、力ルナパ.ヮックス、 木ろう、 ホホバろうの如き植物系ヮックス。 みつろう、 ラノリン、 鯨ろうの如き動物系ヮッ クス。 ォゾケライト、 セレシン、 ぺテロラタムの如き鉱物系ワックス、 モンタン酸エステル ワックス、 カス夕一ヮックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするヮックス類。脱酸カルナ バヮックスの如き脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。
ワックスの例としては、 更に、 パルミチン酸、 ステアリン酸、 モンタン酸、 あるいは更に 直鎖のアルキル基を有する直鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸。プランジン酸、 エレォステアリン酸、 バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸。 ステアリルアルコール、 エイコシ ルアルコール、 ベへニルアルコール、 カルナウピルアルコール、 セリルアルコール、 メシリ ルアルコール、 あるいは長鎖アルキルアルコールの如き飽和アルコール。 ソルビトールの如 き多価アルコール。 リノール酸アミド、 ォレフィン酸アミド、 ラウリン酸アミドの如き脂肪 酸アミド。 メチレンビス力プリン酸アミド、 エチレンビスラウリン酸アミド、 へキサメチレ ンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド。 エチレンビスォレイン酸アミド、 へキサメチレンビスォレイン酸アミド、 N, N' —ジォレイルアジピン酸アミド、 N, N' ージォレイルセパシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類。 m—キシレンビスステアリン 酸アミド、 N, N—ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド。 ステアリ ン酸カルシウム、 ラウリン酸カルシウム、 ステアリン酸亜鉛、 ステアリン酸マグネシウムの 如き脂肪酸金属塩。脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやァクリル酸の如きビニル系モノ マーを用いてグラフト化させたワックス。ベへニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価ァ ルコールの部分エステル化合物。植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキ シル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
好ましく用いられるワックスとしては、ォレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレ フィン。高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフ イン。低圧下でチーグラー触媒、 メタ口セン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィ ン。 放射線、 電磁波又は光を利用して重合したポリオレフイン。 高分子量ポリオレフインを 熱分解して得られる低分子量ポリオレフイン。パラフィンワックス、 マイクロクリスタリン ワックス、 フィッシャートロプシュワックス。 ジン] ^一ル法、 ヒドロコール法、 ァーゲ法等 により合成される合成炭化水素ヮックス。炭素数 1個の化合物をモノマーとする合成ヮック ス、 水酸基又は力ルポキシル基の如き官能基を有する炭化水素系ヮックス。炭化水素系ヮッ クスと官能基を有する炭化水素系ヮックスとの混合物。 これらのワックスを母体としてスチ レン、 マレイン酸エステル、 ァクリレート、 メタクリレート、 無水マレイン酸の如きビニル モノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
また、 これらのワックスを、 プレス発汗法、 溶剤法、 再結晶法、 真空蒸留法、 超臨界ガス 抽出法又は溶液晶析法を用いて分子量分布をシヤープにしたものや-. 低分子量固形脂肪酸、 低分子量固形アルコール、 低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものを好ましく 用いられる。
本発明に使用するワックスは、定着性と耐オフセット性のバランスを取るために融点が 7 0〜 1 4 0 であることが好ましく、更には 7 0〜1 2 O t:であることが好ましい。 7 0 未満では耐ブロッキング性が低下する傾向があり、 1 4 0 を超えると耐オフセット効果が 発現しにくくなる。
また、 2種以上の異なる種類のワックスを併用することにより、 ワックスの作用である可 塑化作用と離型作用を同時に発現されることができる。
可塑化作用を有するワックスの種類としては、例えば融点の低いワックス、 又は分子の構 造上に分岐のあるものや極性基を有する構造のものであり、離型作用を有するワックスとし ては、 融点の高いワックス、 分子の構造では、 直鎖構造のものや、 官能基を有さない無極性 のものが挙げられる。使用例としては、 2種以上の異なるワックスの融点の差が 1 0で〜 1 0 0 ¾:のものの組み合わせや、ポリオレフインとグラフト変性ポリオレフインの組み合わせ 等が挙げられる。
2種のワックスを選択する場合は、 同様構造のワックスの場合は、 相対的に、 融点の低い ワックスが可塑化作用を発揮し、 融点の高いワックスが離型作用を発揮する。 この時、 融点 の差が 1 0〜1 0 0での場合に、機能分離が効果的に発現する。 1 0 °C未満では機能分離効 果が表れにくく、 1 0 0 °Cを超える場合には相互作用による機能の強調が行われにくい。 こ の場合、 少なくとも一方のワックスの融点が好ましくは 7 0〜 1 2 0 °Cがよく、 更に好まし くは、 7 0〜 1 0 0でであり、 機能分離効果を発揮しやすくなる傾向がある。
また、 ワックスは、 相対的に、 枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有するものや 主成分とは異なる成分で変性されたものが可塑作用を発揮し、より直鎖構造のものや官能基 を有さない無極性のものや未変性のストレートなものが離型作用を発揮する。好ましい組み 合わせとしては、エチレンを主成分とするポリエチレンホモポリマー又はコポリマーとェチ レン以外のォレフィンを主成分とするポリォレフィンホモポリマー又はコポリマーの組み合 わせ;ポリオレフィンとグラフト変成ポリオレフィンの組み合わせ;アルコールワックス、 脂肪酸ヮックス又はエステ^ Iレワックスと炭化水素系ワックスの組み合わせ;フイシャ一トロ ワックスの組み合わせ;フィッシヤートロプシュワックスとポルリオレフィンワックスの組 み合わせ;パラフィンワックスとマイクロクリスタルワックスの組み合わせ;カルナバヮッ クズ、 キャンデリラワックス、 ライスワックス又はモンタンワックスと炭化水素系ワックス の組み合わせが挙げられる。
いずれの場合においてもトナーの D S C測定において観測される吸熱ピークにおいて 7 0 〜 1 2 0での領域に最大ピークのピークトップ温度があることが好ましく、更に好ましくは 7 0〜1 1 0での領域に最大ピークを有しているのがよい。 このことより、 トナー保存性と 定着性のバランスをとりやすくなる。
本発明のトナーにおいては、 これらのワックスの総含有量は、 結着樹脂 1 0 0質量部に対 し、 好ましくは、 0 . 2〜2 0質量部が用いられ、 更に好ましくは 0 . 5〜 1 0質量部で用 いられるのが効果的である。
本発明では、 ワックスの融点は、 D S Cにおいて測定されるワックスの吸熱ピークの最大 ピークのピークトツプの温度をもってワックスの融点とする。
本発明においてワックス又はトナーの D S C測定では、 高精度の内熱式入力補償型の示差 走査熱量計で測定することが好ましい。 測定方法は、 A S TM D 3 4 1 8— 8 2に準じて 行う。 本発明に用いられる D S C曲線は、 1回昇温、 降温させ前履歴を取った後、 温度速度 1 O ^Zm i nで、 昇温させた時に測定される D S C曲線を用いる。
本発明のトナーには、 流動性向上剤を添加してもよい。 流動性向上剤は、 トナー表面に添 加することにより、 トナーの流動性を改善 (流動しやすくなる) するものである。 例えば、 カーボンブラック、 フッ化ピニリデン微粉末、 ポリテトラフルォロェチレン微粉末の如きフ ッ素系樹脂粉末、湿式製法シリ力、乾式製法シリ力の如き微粉末シリ力、微粉未酸化チタン、 微粉未アルミナ、それらをシラン力ップリング剤、チタンカップリング剤若しくはシリコー ンオイルにより表面処理を施した、 処理シリカ, 処理酸化チタン, 処理アルミナが挙げられ る。 なかでも、 微粉末シリカ、 微粉未酸化チタン、 微粉未アルミナが好ましく、 また、 これ らをシランカツプリング剤ゃシリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカが更に好 ましい。 流動性向上剤の粒径は、 平均一次粒径として、 0 . 0 0 1 ~ 2 であることが好 ましく、 特に好ましくは、 0 . 0 0 2 ~ 0 . である。 好ましぃ微粉末シリカは、ケィ素ハロゲン化含物の気相酸化により生成された微粉体であ り、 いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。
ケィ素八口ゲン化合物の気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば 以下の様な商品名で市販されているものがある。 AEROS I L (日本ァエロジル社商品名、 以下同じ)一 1 30、 一300、 一380、 一TT600、 一 ΜΟΧ 170、 -ΜΟΧ80、 -COK84: C a-O-S i L (CABOT社商品名) — M— 5、 —MS— 7、 -MS - 75、 _HS— 5、 一 EH— 5、 Wa c k e r HDK (WACKER-CHEM I EGM BH社商品名) —N20 VI 5、 — N20E、 _T30、 — T 40 : D— C F i n e S i 1 i c a (ダウコ一ニング社商品名) : F r an s o l (F r an s i 1社商品名) 等が巿 販されている。
更には、ケィ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を疎水化処理し た処理シリカ微粉体がより好ましい。処理シリカ微粉体において、 メタノール滴定試験によ つて測定された疎水化度が好ましくは 30〜 80%の値を示すようにシリカ微粉体を処理し たものが特に好ましい。疎水化は、 シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケィ素化 合物等でィヒ学的あるいは物理的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、 ケィ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケィ素化合物で処理 する方法がよい。
有機ケィ素化合物としては、 ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、 フエニルトリメト キシシラン、 n一へキサデシルトリメトキシシラン、 n—ォクタデシルトリメ卜キシシラン、 ビニルメトキシシラン、 ビニルトリエトキシシラン、 ビニルトリァセトキシシラン、 ジメチ /ビニルクロロシラン、 ジビニルクロロシラン、 ァ一メタクリルォキシプロピルトリメトキ シシラン、 へキサメチルジシラン、 トリメチルシラン、 トリメチルクロロシラン、. ジメチル ジクロロシラン、 メチル卜リクロロシラン、 7リルジメチルクロロシラン、 ァリルフエニル ジクロロシラン、 ベンジルジメチルクロロシラン、 プロモメチルジメチルクロロシラン、 a 一クロルェチルトリクロロシラン、 jS—クロ口ェチルトリクロロシラン、 クロロメチルジメ チルクロロシラン、 トリオルガノシリルメルカプ夕ン、 トリメチルシリルメルカプ夕ン、 ト リオルガノシリルァクリレート、 ビニルジメチルァセトキシシラン、 ジメチルェトキシシラ ン、 トリメチルエトキシシラン、 トリメチルメトキシシラン、 メチルトリエトキシシラン、 イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフエ二ルジェトキシシラン、 へキサメチルジシロキサン、 1, 3一ジビニルテトラメチルジシロキサン、 1, 3—ジフエ 二ルテトラメチルジシロキサン及び 1分子当り 2から 1 2個のシロキサン単位を有し、未端 に位置する単位にそれぞれ S iに結合した水酸基を 0〜1個含有するジメチルポリシロキサ ン等がある。更に、 ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。 これ らは 1種あるいは 2種以上の混合物で用いられる。
流動性向上剤は、個数平均粒径が 5~10 O nmになるものがよく、更に好ましくは 5〜 50 nmがよい。 BET法で測定した窒素吸着による比表面積が好ましくは 30m2/g以 上、 より好ましくは 60~400m2Zgのものが好ましく、 表面処理された微粉体として は、 2 0 m2Z g以上が好ましく、 特に 4 0 ~ 3 0 0 m2Z gが好ましい。 これらの微粉体の 好ましい適用量は、 トナー粒子 1 0 0質量部に対して、 好ましくは 0 . 0 3〜8質量部であ る。
本発明のトナーには、 他の添加剤として、 感光体'キャリアーの保護、 クリーニング性の 向上、 熱特性 ·電気特性 ·物理特性の調整、 抵抗調整、 軟化点調整、 定着率向上等を目的と して、 各種金属石けん、 フッ素系界面活性剤、 フタル酸ジォクチルゃ、 導電性付与剤として 酸化スズ、 酸化亜鉛、 カーボンブラック、 酸化アンチモン等や、 酸化チタン、 酸化アルミ二 ゥム、 アルミナ等の無機微粉体等を必要に応じて添加することができる。又、 これらの無機 微粉体は必要に応じて疎水化してもよい。 また、 ポリテトラフルォロエチレン、 ステアリン 酸亜鉛、 ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、 酸化セシウム、 炭化ケィ素、 チタン酸ストロンチ ゥム等の研磨剤、 ケーキング防止剤、 更に、 トナー粒子と逆極性の白色微粒子及び黒色微粒 子を現像性向上剤として少量用いることもできる。
これらの添加剤は、 帯電量コントロール等の目的でシリコーンワニス、 各種変性シリコー ンワニス、 シリコーンオイル、 各種変性シリコーンオイル、 シランカップリング剤、 官能基 を有するシランカップリング剤、その他の有機ケィ素化合物等の処理剤、又は種々の処理剤 で処理することも好ましい。
本発明の電荷制御剤を、 上記の如き添加剤およぴトナーと一緒に . ヘンシェルミキサー、 ポールミル、 ナウ夕一ミキサー、 V型ミキサー、 W型ミキサー、 スーパーミキサー等の混合 機により充分に混合攪拌し、 トナー粒子表面に均一に外添処理することにより目的とする静 電荷現像用トナーを得ることもできる。
本発明のトナーは熱的にも安定であり電子写真プロセス時に熱的変化を受けることがなく、 安定した帯電特性を保持することが可能である。 また、 どのような結着樹脂にも均一に分散 することから、 フレッシュトナーの帯電分布が非常に均一である。 そのため、 本発明のトナ 一は未転写、 回収トナー (廃トナー) においても、 フレッシュトナーと較べて飽和摩擦帯電 量、 帯電分布とも変化はほとんど認められない。 しかし、 本発明の静電荷像現像用卜ナ一か ら出る廃トナーを再利用する場合は、脂肪族ジオールを含むポリエステル樹脂を結着樹脂に 選択したり、金属架橋されたスチレン一アクリル共重合体を結着樹脂とし、 これに多量のポ リオレフインを加えた方法でトナーを製造することによってフレッシュトナーと廃トナーの 隔差を更に小さくすることができる。
本発明のトナーを製造する方法としては、 既知の製造法によって製造することができる。 製造方法について例示すると、 結着樹脂、 電荷制御剤、 着色剤等の上述したトナー構成材料 をボールミル等の混合機により十分混合する。その混合物を熱ロールニーダの如き加熱混練 装置により良く混練し、 冷却固化し、 粉砕後、 分級して得る方法 (粉砕法) が好ましい。 また上記混合物を溶媒に溶解させ噴霧により微粒化、 乾燥、 分級して得る方法でも製造で きる。更に、結着樹脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化又は懸濁液とした後 に、重合させてトナーを得る重合法によるトナー製造法、 コア材及びシェル材から成るいわ ゆるマイクロカプセルトナーにおいて、 コア材あるいはシェル材、 あるいはこれらの両方に 所定の材料を含有させる方法によっても製造できる。更に必要に応じ所望の添加剤とトナー 粒子とをヘンシェルミキサーの如き混合機により十分に混合することにより、本発明の卜ナ —を製造することができる。
上記粉碎法による本発明のトナーの製造法を更に詳しく説明すると、初めに結着樹脂と着 色剤、 電荷制御剤、 その他必要な添加剤を均一に混合する。 混合には既知の攪拌機、 例えば ヘンシェルミキサー、 スーパーミキサー、 ポールミル等を用いて混合することができる。 得 られた混合物を、 密閉式のニーダー、 あるいは 1軸、 又は 2軸の押出機を用いて、 熱溶融混 練する。 混練物を冷却後に、 クラッシャーやハンマーミルを用いて粗粉碎し、 更にジェット ミル、 高速口一ター回転式ミル等の粉碎機で微粉砕する。 更に風力分級機、 例えばコアンダ 効果を利用した慣性分級方式のエルポジェット、 サイクロン (遠心) 分級方式のミクロプレ ックス、 D Sセパレー夕一等を使用し、 所定の粒度にまで分級を行う。 更に外添剤等を卜ナ 一表面に処理する場合は、 トナーと外添剤を高速攪拌機、 例えばヘンシェルミキサー、 スー パーミキサー等で攪拌混合する。
また、 本発明のトナーは、 懸濁重合法又は乳化重合法によっても製造できる。懸濁重合法 においては、 重合性単量体、 着色剤、 重合開始剤、 電荷制御剤、 更に必要に応じて架橋剤、 その他の添加剤を、 均一に溶解又は分散させて、 単量体組成物を調整した後、 この単量体組 成物を分散安定剤を含有する連続相、 たとえば水相中に適当な攪拌機及び分散機、 例えばホ モミキサー、 ホモジナイザー、 アトマイザ一、 マイクロフルイダィザ一、一液流体ノズル.. 気液流体ノズル、 電気乳化機等を用いて分散せしめる。 好ましくは、 重合性単量体組成物の 液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度、温度、時間を調整し、造粒する。 同時に重合反応を 4 0〜 9 0でで行い、所望の粒径を有するトナ一粒子を得ることができる。 得られたトナー粒子を洗浄しろ取した後、乾燥する。 トナー粒子の製造後の外添処理は前記 記載の方法が使用できる。
乳化重合法で製造すると上述の懸濁重合法より得られた粒子と比べ、均一性には優れるも のの平均粒子径が 0 . 1〜1 . 0 mと極めて小さいため、 場合によっては乳化粒子を核と して重合性単量体を後添加し粒子を成長させる、 いわゆるシード重合や、 乳化粒子を適当な 平均粒径にまで合一、 融着させる方法で製造することもできる。
これらの重合法による製造は、粉砕工程を経ないためトナー粒子に脆性を付与させる必要 がなく、更に従来の粉砕法では使用することが困難であった低軟化点物質を多量に使用でき ることから材料の選択幅を広げることができる。 卜ナ一粒子表面に疎水性の材料である離型 剤や着色剤が露出しにくく、 このためトナー担持部材、 感光体、 転写ローラーや定着器への 汚染が少なくすることができる。
本発明のトナ一を重合法によって製造することによって、 画像再現性、 転写性、 色再現性 の如き特性を更に向上させることができ、微小ドットに対応するためにトナーの粒径を小径 化し、 比較的容易に粒度分布がシャープなトナーを得ることができる。 本発明のトナーを重合方法で製造する際に使用する重合性単量体としては、ラジカル重合 が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性 重合性単量体あるいは多官能性重合性単量体を使用することができる。
単官能性重合性単量体としては、 スチレン、 α—メチルスチレン、 /3—メチルスチレン、 ο—メチルスチレン、 m—メチルスチレン、 p—メチルスチレン、 2 , 4—ジメチルスチレ ン、 p— n—ブチルスチレン、 p— t e r tーブチルスチレン、: — n—へキシルスチレン、 P—フエニルスチレンの如きスチレン系重合性単量体;メチルァクリレート、 ェチルァクリ レート、 n—プロピルァクリレート、イソプロピルァクリレート、 n—ブチルァクリレート、 イソプチルアタリレート、 t e r t—プチルァクリレート、 n—アミルァクリレート、 n— へキシルァクリレート、 2—ェチルへキシルァクリレート、 n—ォクチルァクリレ一ト、 ベ ンジルァクリレート、 ジメチルフォスフェートメチルァクリレート、 ジブチルフォスフエ一 トェチルァクリレート、 2—ベンゾィルォキシェチルァクリレートの如きアクリル系重合性 単量体;メチルメタクリレート、 ェチルメタクリレート、 n—プロピルメタクリレート、 ィ ソプロピルメタクリレート、 n—プチルメタクリレート、 イソブチルメタクリレート、 t e r t一ブチルメタクリレート、 n—ァミルメタクリレート、 n—へキシルメタクリレート、 2—ェチルへキシルメタクリレート、 n—才クチルメタクリレート、 ジェチルフォスフエ一 トメタクリレート、ジブチルフォスフエ一トェチルメタクリレートの如きメ夕クリル系重合 性単量体;不飽和脂肪族モノ力ルポン酸エステル類;酢酸ビニル、 プロピオン酸ビニル、 安 息香酸ビニルの如きビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、 ビニルイソプチルエーテル の如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、 ビニルへキシルケトン、 ビニルイソプロピ ルケトンの如きビニルケトン類が挙げられる。
多官能性重合性単量体としては、 ジエチレンダリコールジァクリレー卜、 トリエチレング. リコールジアタリレート、 テトラエチレングリコールジァクリレート、 ポリエチレングリコ ールジァクリレート、 1 , 6一へキサンジオールジァクリレート、 ネオペンチルグリコール ジァクリレート、 トリプロピレングリコ一ルジァクリレート、 ポリプロピレングリコールジ ァクリレー卜、 2 , 2—ビス [ 4— (ァクリロキシ ·ジエトキシ) フエニル] プロパン、 ト リメチロールプロパントリァクリレート、 テトラメチロールメタンテトラァクリレート、 ェ チレングリコールジメタクリレート、 トリエチレングリコールジメ夕クリレート、 テトラエ チレングリコールジメ夕クリレート、 ポリエチレングリコールジメタクリレート、 1 , 3— ブチレングリコールジメ夕クリレート、 1 , 6—へキサンジオールジメタクリレート、 ネオ ペンチルダリコールメタクリレート、 ポリプロピレングリコールジメタクリレート、 2, 2 —ビス [4— (メタクリロキシ ·ジエトキシ) フエニル] プロパン、 2 , 2—ビス [ 4— (メ タクリロキシ ·ポリエトキシ) フエニル] プロパン、 トリメチロールプロパントリメ夕クリ レート、 テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、 ジビニルベンゼン、 ジビニルナフ タリン、 ジピニルエーテル等が挙げられる。
本発明においては、 前記単官能性重合性単量体を単独あるいは 2種以上組み合わせて、 ま た、 単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体を組み合わせて使用することができる。 また前記多官能性重合性単量体を架橋剤として使用することも可能である。上記した重合性 単量体の重合の際に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び/又は水溶性開始剤 が用いられる。 例えば、 油溶性開始剤としては、 2 , 2 '—ァゾビズイソプチロニトリル、 2 , 2 '—ァゾビス一 2 , 4—ジメチルバレロニトリル、 1 , Γーァゾビス (シクロへキサ ン一 1—力ルポ二トリル) 、 2 , 2 '—ァゾビス一 4ーメトキシ一 2 , 4—ジメチルバレロ 二トリルの如きァゾ化合物;ァセチルシク口へキシルスルホニルパ一ォキサイド、 ジィソプ 口ピルパーォキシ力一ポネート、 デカノ二ルパーォキシカーボネート、 デカノ二ルパーォキ サイド、 プロピオニルパーォキサイド、 ァセチ Jレパ一ォキサイド、 t e r t—プチルパーォ キシ— 2—ェチルへキサノエ一ト、 ベンゾィルパーォキサイド、 t e r t—ブチルパーォキ シイソプチレート、シクロへキサノンパーォキサイド、メチルェチルケトンパ一ォキサイド、 t e r t一ブチルパーォキサイド、 ジ一 t e r t一ブチルパーォキサイド、 クメンヒドロパ ーォキサイドの如きパーォキサイド系開始剤が挙げられる。
水溶性開始剤としては、過硫酸アンモニゥム、過硫酸カリウム、 2, 2 '—ァゾビス (N、 N'—ジメチレンイソプチ口アミジン)塩酸塩、 2 , 2 '—ァゾビス(2—アミノジプロパン) 塩酸塩、 ァゾビス (イソブチルアミジン) 塩酸塩、 2, 2 '—ァゾビスイソプチロニトリル スルホン酸ナトリゥム、 硫酸第 1鉄又は過酸化水素が挙げられる。
重合開始剤は重合性単量体 1 0 0質量部に対して 0 . 5〜 2 0質量部の添加量が好ましく、 単独又は併用してもよい。
重合トナーを製造する際に使用する分散剤としては、例えば無機系酸化物としては、 リン 酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 水酸化アルミニウム、 メタケイ酸カルシウム、 硫酸カルシウム、 硫酸バ リウム、 ベントナイト、 シリカ、 アルミナ等が挙げられる。 有機系化合物としては、 例えば ポリピニルアルコール、 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、 ェチルセルロース、 カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、 デンプン等が使用さ れている。 これらの分散剤は、 重合性単量体 1 0 0質量部に対して 0 . 2〜2 . 0質量部を 使用することが好ましい。
これら分散剤は市販のものをそのまま使用してもよいが細かい均一な粒度を有する分散粒 子を得るために、 分散媒体中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させることもできる。 上記重合法で得られるトナーは、特別な処理をしない粉砕法によるトナーに較べトナー粒 子の凹凸の度合いが小さい傾向にあり、不定形であるために静電潜像担持体とトナーとの接 触面積が増加することにより、 トナー付着力が高くなり、 結果として機内汚染が少なく、 よ り高画像濃度、 より高品位な画像を得られやすい。
また、 粉碎法によるトナーにおいても、 トナー粒子を、 水中に分散させ加熱する湯浴法、 熱気流中を通過させる熱処理法、又は機械的エネルギーを付与して処理する機械的衝撃法等 によりトナー表面の凹凸の度合いを小さく方法が挙げられる。凹凸の度合いを小さくするた めに有効な装置としては、 乾式メカノケミカル法を応用したメカノフージョンシステム (ホ ソカヮミクロ社製) 、 I式ジェットミル、 ローターとライナ一を有する混合装置であるハイ ブリダィザー (奈良機械製作所社製) 、 高速撹拌羽を有する混合機であるヘンシェルミキサ —等が挙げられる。
前記トナー粒子の凹凸の度合いを示す値の一つとして、平均円形度で表現することができ る。 平均円形度 (C) とは、 下式 (2) により円形度 (Ci) を求め、 更に下式 (3) で示す ように測定された全粒子の円形度の総和を測定された全粒子数 (m)で除した値を意味する。
円形度 (C i) = 粒子と同じ投影面積を持つ円の周囲長 (2)
粒子の投影像の周囲長
平均円形度 C =∑C i (3)
ί = 1
上記円形度(Ci) は、 フロー式粒子像分析装置(例えば、 東亜医用電子製 FPIA-1000) を用いて測定する。測定方法としては、 ノニオン界面活性剤約 0. lmgを溶解している水 10m 1にトナー約 5 m gを分散させた分散液を調整し、 超音波 (20kHz、 50W) を 分散液に 5分間照射し、 分散液濃度を 5000~20000個 Z リットルとして、 上記 フロー式粒子像測定装置を用い、 0. 60 zm以上 159. 21 未満の円相当径を有す る粒子の円形度分布を測定する。
上記平均円形度の値は、 0. 955乃至 0. 990が好ましく., 更に好ましくは、 0. 9 60乃至 0. 985にトナ一粒子を調整すると、転写残トナーの増加を招くという現象が小 さく、 再転写を起こしにくい傾向にある。
本発明のトナーの場合、画像性とトナーの生産性の面から、 例えばミクロンサイザ一(例 えば、 セイシン企業社製)等のレーザー式粒度分布測定機を使用した測定において、 トナー の粒子径が体積基準の平均粒径で 2〜 15 mが好ましい。より好ましくは 3 ~ 12 μ mで ある。 15 mを超える平均粒径になると解像度や鮮鋭性が鈍くなる傾向にあり、 また、 2 m未満の平均粒径では解像性は良好となるものの、 卜ナ一製造時の歩留まりの悪化による コスト高の問題や機内でのトナー飛散、 皮膚浸透等の健康への障害が生じる傾向がある。 トナーの粒度分布に関して、 本発明のトナーの場合、 例えばコール夕一カウンター (コー Jレター社製 T A— Π) による粒度測定により、 2 m以下の粒子含有量が個数基準で 10〜 90%のものが望ましく、 12. 7 JLL m以上の粒子の含有量が体積基準で 0〜30%のもの が望ましい。
本発明の静電荷現像用トナーの場合、 トナーの比表面積は、 脱吸着ガスを窒素とした BE T比表面積測定において、 1. 2〜5. Om2/gが好ましい。 より好ましくは 1. 5〜3.
である。 比表面積の測定は、 例えば BET比表面積測定装置 (例えば、 島津製作 . . — ― .
28 所社製、 F 1 owS o r bII2300) を使用し、 50 °Cで 30分間トナー表面の吸着ガス を脱離後、液体窒素により急冷して窒素ガスを再吸着し、 更に再度 50°Cに昇温し、 このと きの脱ガス量から求めた値と定義する。
本発明のトナーの場合、 見かけ比重 (かさ密度) は、 例えばパウダーテスター (例えば、 ホソカワミクロン社製) を用いて測定した。 非磁性トナーの場合は 0. 2~0. 6 g/cm 3が好ましく、 磁性トナ一の場合は磁性粉の種類や含有量にもよるが 0. 2〜2. 0 g/c m3が好ましい。
本発明のトナーの場合、 非磁性トナーの場合の真比重は 0. 9〜1. 2gZcm3が好ま しく、 磁性トナーの場合は磁性粉の種類や含有量にもよるが 0. 9〜4. OgZcm3が望 ましい。 トナーの真比重は、 次のようにして算出される。 トナー 1. O O Ogを精秤し、 こ れを 1 ΟπιπιΦの錠剤成型器に入れ、真空下で 200 kg ί /cm2の圧力をかけながら圧縮 成型する。 この円柱状の成型物の高さをマイクロメ一ターで測定し、 これより真比重を算出 する。
トナーの流動性は、 例えば、 安息角測定装置 (例えば、 筒井理化社製) による流動安息角 と静止安息角により定義する。流動安息角は本発明の電荷制御剤を使用した静電荷現像用卜 ナ一の場合、 5度〜 45度のものが望ましい。 また静止安息角は 10〜50度のものが望ま しい。
本発明のトナーは、 粉砕型トナーの場合の形状係数 ( S F— 1 ) の平均値が 100〜 40 0が好ましく、 形状係数 2 (SF-2) の平均値が 100-350が好ましい。
本発明において、 トナーの形状係数を示す SF— 1、 SF— 2とは、 例えば CCDカメラ を備えた光学顕微鏡 (例えば、 ォリンパス社製 BH— 2) を用い、 1000倍に拡大したト ナ一粒子群を一視野に 30個程度となるようサンプリングし、得られた画像を画像解析装置 (例えば、 二レコ社製ル一ゼックス FS) に転送し、 同作業をトナー粒子に対し約 1000 個となるまで繰り返し行い形状係数を算出した。 形状係数 (SF- 1) と形状係数 2 (SF 一 2) は以下の式によって算出する。
S F— 1 = ( (ML2X C) Z4A) X 100
(式中、 MUま粒子の最大長、 Aは一粒子の投影面積を示す。 )
S F- 2= (ΡΜ2/4Απ) X 100
(式中、 Ρ I [は粒子の周囲長、 Αは一粒子の投影面積を示す。 )
SF— 1は粒子の歪みを表し、 粒子が球に近いものほど 100に近く、 細長いものである ほど数値が大きくなる。 また SF— 2は粒子の凹凸を表し、粒子が球に近いものほど 100 に近く、 粒子の形が複雑であるほど数値が大きくなる。
本発明のトナーは、 トナーの体積抵抗率が、 非磁性トナーの場合は 1 X 1012〜 1 X 10 16Q * cmが望ましく、 また磁性トナーの場合は磁性粉の種類や含有量にもよるが、 1X 1 08〜1 X 1016Ω · cmのものが望ましい。 この場合のトナー体積抵抗率は、 トナー粒子を 圧縮成型し直径 50mm、 厚み 2 mmの円盤状の試験片を作製し、 これを固体用電極 (例え ば、 安藤電気社製 SE-70) にセットし、 高絶縁抵抗計 (例えば、 ヒューレットパッカッ 一ド社製、 4339 A) を用いて、 直流電圧 100 Vを連続印加した時の 1時間経過後の値 と定義する。
本発明のトナーは、 トナーの誘電正接が、 非磁性トナーの場合は 1. 0 X 1 (Γ3〜 15. 0 X 1 (Γ3が望ましく、 また磁性トナ一の場合は磁性粉の種類や含有量にもよるが、 2X 1 0一3〜 30X10—3のものが望ましい。 この場合の卜ナ一体積抵抗率は、 トナー粒子を圧縮 成型し、 直径 50mm、 厚み 2 mmの円盤状の試験片を作製し、 これを固体用電極にセット し、 LCRメ一夕一 (例えば、 ヒューレットパッカッ一ド社製、 4284A) を用いて、 測 定周波数 1ΚΗζ、 ピークトウ一ピーク電圧 0. 1KVで測定した時に得られる誘電正接値 (Tan と定義する。
本発明のトナーは、 トナーのアイゾット衝撃値が 0. l S O kg ' cmZc mが望まし い。 この場合のトナーのアイゾッ卜衝撃値とは、 トナー粒子を熱溶融し板状の試験片を作製 し、 これを J I S規格 K一 7110 (硬質プラスチックの衝撃試験法) に準じて測定する。 本発明のトナーは、 トナーのメルトインデクス (Ml値) が 10〜150 gZl Om i n が望ましい。 この場合のトナーのメルトインデクス (Ml値) とは、 J I S規格 K一 721 0 (A法) に準じて測定するものである。 この場合、 測定温度が 125で、 加重を 1 O kg とする。
本発明のトナーは、 トナーの溶融開始温度が 80〜180°Cが望ましく、 4 mm降下温度 が 90~220でであることが望ましい。 この場合のトナー溶融開始温度は、 トナー粒子を 圧縮成型し直径 1 Omm、厚み 20 mmの円柱状の試験片を作製し、 これを熱溶融特性測定 装置、 例えばフロ一テスタ一 (例えば、 島津製作所社製 CFT— 500 C) にセットし、 荷 重 20 kg f /cm2で測定した時の溶融が始まりピストンが降下し始める値と定義する。 また同様の測定で、 ピストンが 4mm降下したときの温度を 4mm降下温度と定義する。 本発明のトナーは、 トナーのガラス転移温度 (Tg) が 35〜80*Cが望ましく、 より望 ましくは 40〜75 である。 この場合のトナーのガラス転移温度は、 示差熱分析装置 (D SC) を用いて測定し、 一定温度で昇温後、 急冷し、 再昇温したときに現れる相変化のピ一 ク値より求めるものと定義する。 トナーの Tgが 35 を下回ると、耐オフセット性や保存 安定性が低下する傾向にあり、 80でを超えると画像の定着強度が低下する傾向がある。 本発明のトナーの DS C測定において観測される吸熱ピークにおいて 70〜120°Cの領 域に最大ピークのピーク卜ップ温度があることが好ましい。
本発明のトナーは、 トナーの溶融粘度が 1000〜 50000ボイズが望ましく、 より好 ましくは 1500~38000ボイズである。 この場合のトナー溶融粘度は、 トナー粒子を 圧縮成型し直径 1 Omm、厚み 20 mmの円柱状の試験片を作製し、 これを熱溶融特性測定 装置、 例えばフローテスタ一 (島津社製 C FT— 500 C) にセットし、 荷重 20 kg f/ c m2で測定した時の値と定義する。
本発明のトナーは、 トナー表面に存在する電荷制御剤であるモノァゾ鉄錯体化合物の量が トナー l g当たり、 少なくとも lmg以上存在するものが好ましい。 トナー表面のモノァゾ 鉄錯体化合物の定量は、 トナーの樹脂、 着色剤、 ワックスに不溶であり、 且つモノァゾ鉄錯 体化合物のみ溶解させる有機溶媒、例えばメタノールを用いて、 トナー表面のモノァゾ鉄錯 体化合物を十分に洗浄し、 その洗浄溶液の濃度を吸光光度計等を用いて測定し、 予め作成し ておいた検量線を用いて比色により行う。
本発明のトナーは、トナー表面に存在するモノァゾ鉄錯体化合物の体積基準平均粒径が 0 . 0 5 m〜3 mであるものが好ましく、 より好ましくは 0 . l im〜l mである。 トナ 一表面の電荷制御剤の平均粒径が 0 . 0 5 mを下回ると、電荷制御剤が十分な効果を発揮 せず、 また平均粒径が 3 m以上の場合は、 電荷制御剤が摩擦帯電時に欠落する割合が多く なり、 キャリア汚染による帯電量の低下、 逆極性トナー増加によるかぶりの発生、 トナーの 機内飛散といつた問題を引き起こすことになる。 卜ナー表面に存在するモノァゾ鉄錯体化合 物の粒度測定は、 一定量のトナーを熱溶融薄膜化し、 これを、 例えば C C Dカメラを備えた 偏光顕微鏡 (例えば、 ォリンパス社製 B H—2 ) を用い、 5 0 0倍程度に拡大した上で、 ト ナ一中のモノァゾ鉄錯体化合物粒子のみ識別出来るようにする。得られた画像を画像解析装 置 (例えば、 二レコ社製ルーゼックス F S ) に転送し、 モノァゾ鉄錯体化合物粒子の粒度分 布を画像解析により算出する。 また、 同様の方法により、 トナー表面からモノァゾ鉄錯体化 合物のみを抽出したトナーを熱溶融薄膜化し、 このときの粒度分布も測定した。 このように して得られた卜ナー全体に存在するモノアゾ鉄錯体化合物の粒度分布とトナー内部のみに存 在するモノアゾ鉄錯体化合物の分布の差から、 トナ一表面に存在しているモノアゾ鉄錯体化 合物の粒度分布を推定する。 このときの平均粒径を.. トナ一表面に存在するモノァゾ鉄錯体 化合物の平均粒径と定義した。
本発明のトナーの溶媒溶解残分は、 TH F不溶分として 0〜3 0質量%、酢酸ェチル不溶 分として 0〜4 0質量%及びクロ口ホルム不溶分として 0 ~ 3 0質量%のものが好ましい。 ここでの溶媒溶解残分は、 トナー l gを T H F、 酢酸エヂル及ぴクロ口ホルムの各溶剤 1 0 0 m lに均一に溶解/又は分散させ、 この溶液/又は分散液を圧ろ過し、 ろ液を乾燥させ定 量し、 この値からトナ一中の有機溶剤への不溶解物の割合を算出した値とする。
本発明のトナーは画像形成方法の 1つである 1成分現像方式に使用することができる。 1 成分現像方式とは、薄膜化させたトナ一を潜像担持体に供給して潜像を現像する方式である。 トナーの薄膜化は、 通常、 トナー搬送部材、 トナー層厚規制部材及びトナー補給補助部材を 備え、かつ該補給補助部材とトナー搬送部材並びにトナー層厚規制部材とトナー搬送部材と がそれぞれ当接している装置を用いて行われる。
本発明のトナーを 2成分現像法について適用する場合について具体的に説明する。 2成分 現像方式とは、 トナーとキャリア (帯電付与材及びトナー搬送材としての役割を持つもの) を使用する方式であり、キヤリァは上述した磁性材ゃガラスビーズが使用される。現像剤 (卜 ナー及びキャリア) は、 攪拌部材によって攪拌される事により、 所定の電荷量を発生させ、 マグネットローラー等によって現像部位にまで搬送される。マグネットローラー上では磁力 により、 ローラー表面に現像剤が保持され、現像剤規制板等により適当な高さに層規制され た磁気ブラシを形成する。現像剤は現像ローラ一の回転に伴って、 ローラ一上を移動し、 静 電荷潜像保持体と接触又は一定の間隔で非接触状態で対向させ、潜像を現像可視化する。非 接触状態での現像の場合は、 通常、 現像剤と潜像保持体の間に直流電界を生じさせる事によ りトナーが一定間隔の空間を飛翔する駆動力を得ることができるが、より鮮明な画像に現像 するために、 交流を重畳させる方式にも適用することができる。
また、 更に本発明の電荷制御剤は静電粉体塗装用塗料における電荷制御剤 (電荷増強剤) としても好適である。 すなわち、 この電荷増強剤を用いた静電塗装用塗料は、 耐環境性、 保 存安定性、 特に熱安定性と耐久性に優れ、 塗着効率が 100%に達し、 塗膜欠陥のない厚膜 を形成することができる。
また、本発明の電荷制御剤を二成分現像用のキヤリァ被覆剤に添加することも極めて有効 である。 この場合、 トナーに与える静電荷は通常トナーに使用した場合の逆の正帯電型とな るが、立ち上がり特性に優れている本発明の電荷制御剤は、 キャリア側からの帯電付与効果 もまた、 トナー使用時と同様に立ち上がり性のよい帯電制御効果を付与することができる。 また耐熱性 ·堅牢性に優れており、 長期ランニング特性 (耐刷性) にも優れている。
実施例
以下、実施例をもって本発明を説明するが、 これらは本発明をなんら制限するものではな い。 実施例において、 「部」 は全て 「質量部」 を表わす。
[製造例 1] (表 1中の化合物 No. 1の製造例)
4一クロロー 2—ァミノフエノール 10部を水 76. 5部、 及び 35 %塩酸 15. 2部に 加え、 冷却下で攪拌溶解した。 内温 10 以下で水 24. 6部に溶解させた亜硝酸ナトリウ ム 13. 6部を前記塩酸水溶液に滴下し、 適宜砕氷 10部を加えながら 5〜10でを維持し た。 滴下終了後、 10でで 2時間攪拌し反応させた。 スルファミン酸 0. 2部を加え 10分 反応させた後、ョゥ化カリゥムでんぷん紙により過剰に亜硝酸が残存していないことを確認 し、 ジァゾ溶液を調製した。
次に、 3—メチルー 1一フエ二ルー 5 _ピラゾロン 12. 0部を、 水 87部、 25%水酸 化ナトリウム 12. 1部、 炭酸ナトリウム 4. 9部、 及び n—ブ夕ノール 104. 6部の混 合溶液に添加し、 室温で攪拌溶解した。 そこに上記ジァゾ溶液を注加し、 20〜22 で 4 時間攪拌しカツプリング反応を行った。 4時間後、 レゾルシンとの反応がないことを確認し 反応終了とした。水 30.4部を加えた後十分に攪拌し、静置してから下部水層を分液した。 更に水 92. 8部、 25%水酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液し た。
水 42. 2部、 サリチル酸 5. 9部、 n—ブ夕ノール 24. 6部、 及び 15%炭酸ナトリ ゥム 48.5部を上記反応液に添加し攪拌した。 38%塩化第二鉄水溶液 15. 1部と 15% 炭酸ナトリウム 48. 5部を注加し、 内温を 30でに昇温後、 8時間攪拌し錯体化反応を行 つた。 8時間後、 TLCで原料のスポットが消失したことを確認し反応終了とした。 攪拌停 止後静置し、 下部水層を分液した。 更に水 92. 8部、 n—ブ夕ノール 12. 3部、 及び 2 5 %水酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液した。濾過を行い鉄錯体 化合物を取り出し、 水 253部で洗浄した。 水 82. 3部に硫酸アンモニゥム 5. 9部を加え、 昇温しながら攪拌した。 内温が 90°C になったところで、 上記鉄錯体化合物を水 1 13. 9部に分散させた混合液をピぺットによ り滴下した。 97°C〜99 で n—ブ夕ノールを留去しながら 1時間攪拌した。冷却濾過後、 水 253部でケーキを洗浄した。 6 Ot:真空乾燥の後、 恒量に達したことを確認し、 目的化 合物 24. 8部を得た。
得られた化合物を赤外吸収スぺクトル、可視部吸収スぺクトル、元素分析(C, H, N)、 原子吸光分析、 マススペクトルより、 化合物 No. 1の化合物であることを確認した。 なお、 赤外吸収スペクトルについては錠剤法 (KB r) によって測定した。 以下同様な方 法で赤外吸収スペクトルの測定を行った。
[製造例 2] (表 1中の化合物 No. 2の製造法)
4一クロロー 2—ァミノフエノール 10部を、 水 76. 5部、 及び 35%塩酸 15. 2部 に加え、 冷却下で攪拌溶解した。 内温 10 以下で水 24. 6部に溶解させた亜硝酸ナ卜リ ゥム 1 3. 6部を前記塩酸水溶液に滴下し、適宜碎氷 10部を加えながら 5~10でを維持 した。 滴下終了後、 10でで 2時間攪拌し反応させた。 スルファミン酸 0. 2部を加え 10 分反応させた後、 3ゥ化カリゥムでんぷん紙により過剰に亜硝酸が残存していないことを確 認し、 ジァゾ溶液を調製した。
次に、 3—メチル— 1一 (4一クロ口フエニル) 一 5—ピラゾロン 14. 4部を、 水 87 部、 25%水酸化ナトリウム 12. 1部、 炭酸ナトリウム 4. 9部、 及び n—プ夕ノール 1 04. 6部の混合溶液に添加し、 室温で攪拌溶解した。 そこに上記ジァゾ溶液を注加し、 2 0 ~ 22 で 4時間攪拌し力ップリング反応を行つた。 4時間後、 レゾルシンとの反応がな いことを確認し反応終了とした。 水 30. 4部を加えた後十分に攪拌し、 静置してから下部 水層を分液した。 更に水 92. 8部、 25%水酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し 下部水層を分液した。
水 42. 2部、 サリチル酸 5. 9部、 n—ブ夕ノール 24. 6部、 及び 15%炭酸ナトリ ゥム 48. 5部を上記反応液に添加し攪拌した。 38%塩化第二鉄水溶液 1 5. 1部と 1 5% 炭酸ナトリウム 48. 5部を注加し、 内温を 30でに昇温後、 8時間攪拌し錯体化反応を行 つた。 8時間後、 TLCで原料のスポットが消失したことを確認し反応終了とした。攪拌停 止後静置し、 下部水履を分液した。 更に水 92. 8部、 n—ブ夕ノール 12. 3部、 及び 2 5%水酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液した。濾過を行い鉄錯体 化合物を取り出し、 水 253部で洗浄した。
水 82. 3部に硫酸アンモニゥム 5. 9部を加え、 昇温しながら攪拌した。 内温が 90で になったところで、 上記鉄錯体化合物を水 1 13. 9部に分散させた溶液をピペットにより 滴下した。 97で〜 99°Cで n—ブ夕ノールを留去しながら 1時間攪拌した。 冷却濾過後、 水 253部でケーキを洗浄した。 60で真空乾燥の後、 恒量に達したことを確認し、 目的化 合物 27. 1部を得た。
得られた化合物を赤外吸収スぺクトル、可視部吸収スぺクトル、元素分析(C, H, N)、 原子吸光分析、 マススペクトルより、 化合物 No. 2の化合物であることを確認した。 [製造例 3] (表 1中の化合物 No. 3の製造法)
4—クロ口一2—ァミノフエノール 10部、 水 76. 5部、 及び 35%塩酸 15. 2部を 加え、 冷却下で攪拌溶解した。 内温 10 °C以下で水 24. 6部に溶解させた亜硝酸ナトリウ ム 13. 6部を滴下し、 適宜砕氷 10部を加えながら 5〜10°Cを維持した。 滴下終了後、 10°Cで 2時間攪拌し反応させた。 スルファミン酸 0. 2部を加え 10分反応させた後、 ョ ゥ化カリゥムでんぷん紙により過剰に亜硝酸が残存していないことを確認し、ジァゾ溶液を 調製した。
次に、 3—メチル一 1一(4—クロ口フエニル)—5—ピラゾロン 14. 4部、水 87部、 25 %水酸化ナトリウム 12. 1部、炭酸ナトリウム 4. 9部、及び n—ブ夕ノール 104. 6部を添加し、 室温で攪拌溶解した。 そこに上記ジァゾ溶液を注加し、 20〜22°Cで 4時 間攪拌しカツプリング反応を行った。 4時間後、 レゾルシンとの反応がないことを確認し反 応終了とした。 水 30. 4部を加えた後十分に攪拌し、 静置してから下部水層を分液した。 更に水 92. 8部、 25%水酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液し た。
水 42. 2部、 サリチル酸 5. 9部、 n—ブタノ一ル 24. 6部、 及び 15 %炭酸ナトリ ゥム 48.5部を上記反応液に添加し攪拌した。 38%塩化第二鉄水溶液 15. 1部と 15% 炭酸ナトリウム 18. 0部を注加し、 酢酸で pHを 4. 5に調整した。 内温を 30でに昇温 後、 8時間攙拌し錯体化反応を行った。 8時間後、 TLCで原料のスポットが消失したこと を確認し反応終了とした。 攪拌停止後静置し、 下部水層を分液した。 更に水 189. 9部を 加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液した。 濾過後、 水 253部でケーキを洗浄した。 6 真 空乾燥の後、 恒量に達したことを確認し、 目的化合物 26. 5部を得た。
得られた化合物を赤外吸収スぺクトル、可視部吸収スぺクトル、元素分析(C, H, N)、 原子吸光分析/マススペクトルより、 化合物 No. 3の化合物であることを確認した。
[製造例 4] (表 1中の化合物 No. 4の製造例)
4—クロ口— 2—ァミノフエノール 10部、 水 76. 5部、 及ぴ 35%塩酸 15. 2部を 加え、 冷却下で攪拌溶解した。 内温 10で以下で水 24. 6部に溶解させた亜硝酸ナトリウ ム 13. 6部を滴下し、 適宣砕氷 10部を加えながら 5~10でを維持した。 滴下終了後、 10でで 2時間攪拌し反応させた。 スルファミン酸 0. 2 gを加え、 10分反応させた後、 ヨウ化力リゥムでんぷん紙により過剰に亜硝酸が残存していないことを確認し、ジァゾ溶液 を調製した。
次に 3—メチルー 1—フエ二ルー 5—ピラゾロン 12. 0部、 水 87部、 25%水酸化ナ トリウム 12. 1部、 炭酸ナトリウム 4. 9部及びブ夕ノール 104. 6部を添加し、 室温 で攪拌溶解した。そこに上記ジァゾ溶液を注加し、 20〜22でで 4時間攪拌しカップリン グ反応を行った。 4時間後、 レゾルシンとの反応が無いことを確認し反応終了とした。 水 3 0. 4部を加えた後十分に攪拌し、 静置してから下部水層を分液した。 更に水 92. 8部、 25 %7酸化ナトリウム 8. 7部を加え攪拌洗浄し、 下部水層を分液した。 水 42. 2部、 サリチル酸 5. 9部、 ブタノール 24. 6部、 及び 15%炭酸ナトリウム 48. 5部を上記反応液に添加し攪拌した。 38 %塩化第二鉄水溶液 15. 1部と 15 %炭 酸ナトリウム 18. 0部を注加し、酢酸で pHを 4. 5に調整した。内温を 30°Cに昇温後、 8時間攪拌し錯体化反応を行った。 8時間後、 TLCで原料のスポットが消失したことを確 認し反応終了とした。 攪拌停止後、 静置して下部水層を分液した。 更に水 189. 9部を加 え攪拌洗浄し、 下部水層を分液した。 濾過後、 水 253部でケーキを洗浄した。 60 真空 乾燥の後、 恒量に達したことを確認し、 目的化合物 24. 2部を得た。
得られた化合物を赤外吸収スペクトル、 可使部吸収スペクトル、 元素分析 (C、 H、 N) 、 原子吸光分析、 マススペクトルより、 化合物 No.4の化合物であることを確認した。
また、 製造例 1〜 4と同様な方法で表 1及び表 2に記載した化合物 5〜 20および化合物 22についても製造した。
化合物 21は、 製造例 2の硫酸アンモニゥムの量を半分にした以外は製造例 2と同様な方 法で製造し、 化合物 21を得た。
[比較電荷制御剤 1]
既知の電荷制御剤である、以下の構造を有する鉄ァゾ錯体(保土谷化学工業社製、商品名: T-77) 。 下式中 a+b+cは 1である。
Figure imgf000036_0001
[比較電荷制御剤 2]
既知の電荷制御剤である、 以下の構造を有するクロムァゾ錯体 保土谷化学工業社製、 商 品名: Τ-95) 。
Figure imgf000037_0001
[比較製造例 3]
0. 5モルの水酸化ナトリウムと水に対して、 3, 5—ジ— t e r t—ブチルサリチル酸 を 0. 4モル加え、 加熱し溶解した。 この溶液に A 12 (S04) 30. 1モルの水溶液を加え 反応させた。 50 で 3時間反応させた後、 析出した白色結晶を濾取した。 これを水洗して 減圧にて 40 で 24時間乾燥した。得られた反応物は目的とするアルミニゥム原子に対し、 3, 5—ジ— t e r t—プチルザリチル酸が 2分子結合する化合物であつた。
[実施例 1 ]
スチレン一アクリル系共重合体樹脂 (酸価 0. 1 mgkOH/g) 91部
(三井化学社製、 商品名 C P R— 100 )
製造例 1で得られた化合物 1部
力一ポンプラック (三菱化学社製、 商品名 MA— 100) 5部
低分子量ポリプロピレン (三洋化成社製、 商品名ビスコール 550 P )
3部
上記混合物を 130での加熱混合装置 (2軸押出混練機) により溶融混合し、 冷却した混 合物をハンマーミルで粗粉砕した。更にジェットミルで微粉砕した後、分級して体積平均粒 径 9±0.5 mの非磁性トナーを得た。 このトナーをシリコンコート系のフェライトキャリ ァ (商品名、 F 96— 100、 パウダーテック社製) と 4対 100質量部 (トナー:キヤリ ァ) の割合で混合振とうし、 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 測定した。
また帯電立ち上がり性の指標である時定数 (て) についても算出した。 時定数 (て) は、 飽和帯電に達するまでの帯電量を一定時間ごとにブローオフ帯電量測定装置で測定し、 [電 子写真学会誌、 P 307、 第 27巻、 第 3号 (1988) ]に記載される、 次式によって 1 n (qmax-q)を算出し、時間 tと 1 n (qmax-q)の関係をグラフにプロットし、 時定数てを求めた。 (qm a x— q) / (qm a x-q 0 ) — e x p (- t て)
ここで、 qm axは飽和帯電量、 q 0は初期帯電量 (ここでは帯電時間 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。 また、帯電の環境安定性についての評価も行つた。環境安定性の評価方法は、通常の 25 °C -50%RH (相対湿度) の環境下での測定に加え、 低湿環境 (I O — 30%RH) と高 湿環境(35 一 85 RH) での帯電量測定を行う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 をブローオフ帯電量測定器により測定した。 3つの環境で帯電量の変動が 10 %未満である もののを良好 (〇) 、 10〜20 %であるものを、 やや不良 (△) 、 20%を超えるものを 不良 (X) とした。 帯電量、 時定数、 環境安定性の結果を表 3に示した。
[実施例 2〜 22 ]
「製造例 1で得られた化合物」 の代わりに、 表 1及び表 2中の化合物 No.2 ~ 22をそれ ぞれ使用した以外は添加量を含めて実施例 1と同様の方法で非磁性トナーを調製し、ブロー オフ粉体帯電量測定装置による帯電量、 時定数、 環境安定性を評価し、 それぞれ実施例 2〜 実施例 22として結果を表 3に示した。
[比較例 1〜3]
「製造例 1で得られた化合物」 の代わりに 比較電荷制御剤 1、 比較電荷制御剤 2及び比 較製造例 3の化合物をそれぞれ使用した以外は添加量を含めて実施例 1と同様の方法で非磁 性トナーを調製し、 ブローオフ粉体帯電量測定装置による帯電量、 時定数、 環境安定性を評 価し、 それぞれ比較例 1〜3として、 結果を表 3に示した。
表 3
Figure imgf000039_0001
表 3から明らかなように、実施例 1 -22の非磁性トナーは、実用的に充分な帯電量を有 しかつ、 時定数が低いことから帯電の立ち上がりが優れ、 及び環境安定性に優れた、 高い帯 電能力を兼備したトナ一であることがわかる。
(非磁性 2成分現像方法による画像特性評価)
実施例 1〜 4と比較例 1 ~ 3で使用した非磁性トナーと、シリコンコート系のフェライト キヤリァ (パウダーテック社製、 F 96— 1 0 0、 ) とを 4 : 1 0 0部の割合で混合した現 像剤を用い、非磁性 2成分現像方式による画像特性評価を行った。画像特性評価に用いる画 像形成装置は市販の非磁性 2成分現像方式複写機を改良し、感光体表面電位、現像ローラー 印加電圧、 転写電圧、 定着温度が任意に制御できるようにしてあり、 初期画像で印字が最良 となるよう各条件を設定した。印刷はトナーを連続補給しな力ら、 テストチャート印刷を開 始してからそれぞれ 1 0枚目 (初期画像) 、 5千枚連続印刷後、 2万枚連続印刷後の画像を サンプリングし、 画像特性評価し、 それぞれ実施例 2 3〜 26、 比較例 4〜 6とした。 画像濃度は普通紙 (75 g/m2) を使用し、 所定の枚数を印刷した後の画像をサンプリ ングし、 黒ベタ部分をマクベス反射濃度計 (サカタインクス (株) 社製、 RD- 9 1 8) を .— ,、
38 日本国特許庁 15扇 4 用いて測定した。 かぶり濃度は、 未印字部分の反射濃度を測定し、 この値からベース値とし て印刷前の普通紙の反射濃度 ( 0. 0 5 ) を差し引いた値とした。細線再現性に関してはテ ストチャートの 3 0 mの細線が忠実に再現できるかどうかで評価した。結果を表 4に示し た。表 4中、 細線再現性については、 忠実に再現できているものについて良好、 忠実に再現 できていないものについては不良とした。 表 4
Figure imgf000040_0001
実施例 2 3〜2 6において、 画像濃度は複写機で望ましいとされる 1 . 4 0〜1 . 4 5で あり良好であった。更に長期の連続印刷において殆ど濃度の変化がなく安定していた。かぶ り濃度値も極めて低く、 且つ連続印刷においても増加しなかった。細線再現性も良く、安定 していた。
比較例 4 ~ 6では、 初期画像では満足できる画像を得たが 5千枚の連続印刷を実施する と画像濃度が若干低下し、かぶり濃度が上昇した。更に 2万枚の連続印刷を実施した後では、 更にこれらの画像劣化が顕著になり、問題となるレベルとなった。長期の連続印刷により細 線再現性は大きく劣化した。
[実施例 2 7 ] ·
スチレンーァクリル系共重合体樹脂 (酸価 0 . 1 mgkOH/g) 1 0 0部
(三井化学社製、 商品名 C P R— 1 0 0、 )
製造例 1で得られた化合物 2部
磁性酸化鉄 (チ^ン工業社製、 商品名 B L— 2 0 0 ) 9 0部
低分子量ポリプロピレン (三洋化成社製、 商品名ビスコール 5 5 0 P )
3部
上記混合物を 1 3 0での加熱混合装置 (2軸押出混練機) により溶融混合し、 冷却した混 合物をハンマーミルで耝粉砕した。更にジエツトミルで微粉砕した後、分級して体積平均粒 径 9 ±0. 5 jLi mの磁性トナーを得た。
[実施例 2 8〜3 0 ]
「製造例 1で得られた化合物」 の代わりに、 それぞれ、 「製造例 2で得られた化合物」 、 「製造例 3で得られた化合翻及び「製造例 4で得られた化合物」 を使用した他は、 添加量 を含めて実施例 2 7と同様にして磁性トナーを調製し、 これらをそれぞれ、実施例 2 8、 実 施例 2 9及ぴ実施例 3 0とした。
[比較例?〜 9 ]
差替 え用 紙(規則 26) , „ ,, fed不固苻 f丄 t>.01.(^
39
「製造例 1で得られた化合物」 の代わりに、 それぞれ、 比較電荷制御剤 1、 比較電荷制御 剤 2、 比較製造例 3で得られた化合物を使用した他は、添加量を含めて実施例 2 7と同様に して磁性トナーを調整し、 これらをそれぞれ比較例 7〜9とした。
(磁性 1成分現像方式による画像特性評価)
実施例 2 7〜 3 0と比較例 7 ~ 9で製造した磁性トナーを用い、 磁性 1成分現像方式によ る画像特性評価を行った。
本実施例で適用される画像形成装置は市販の磁性 1成分現像方式プリンター (解像度 6 0 0 d p i ) を改造し、 感光体表面電位、 現像ローラー印加電圧、 転写電圧、 定着温度が任意 に制御できるようにしてあり、 初期画像で印字が最良となるよう各条件を設定した。
印刷はトナーを連続補給しながら、 パーソナルコンピューターからテストチャートを転送 して行った。 印刷開始から 1 0枚までの初期画像と、 1 0 0 0枚連続印刷後、 5千枚後の画 像をサンプリングし、 画像特性評価を行った。
画像濃度は普通紙 ( 7 5 g/m2) に所定の枚数を印刷した後の画像をサンプリングし、 黒べ夕部分をマクベス反射濃度計 (サカタインクス (株) 社製、 RD - 9 1 8 ) を用いて測 定した。 また、 かぶり濃度は、 未印字部分の反射濃度を測定し、 この値からベース値として 印刷前の普通紙の反射濃度 (0 . 0 5 ) を差し引いた値とした。 ドット再現性に閧してはテ ストチヤ一トのドットが忠実に再現できるかの評価であり、 ドット再現は約 5 0 imの孤立 ドットパターンが欠損なく再現できるかどうかで判断した D約 5 0個のドットの内、 欠損ド ットが 1割以上ある場合に不良とし、 それ以下の場合を良好とした。 結果を表 5に示す。
Figure imgf000041_0001
実施例 2 7〜 3 0において、 画像濃度はプリンターで望ましいとされる 1 . 4 5〜: 1 . 5 5であり良好であった。 更に長期の連続印刷において殆ど濃度の変化がなく安定していた。
かぶり濃度値も極めて低ぐ且つ連続印刷においても増加しなかった。ドット再現性も良く、 安定していた。
比較例 7 ~ 9では、 初期画像では満足できる画像を得たが、 1千枚の連続印刷を実施する と画像濃度が低下し、 かぶり濃度が上昇した。更に 5千枚の連続印刷を実施した後では、 更 にこれらの画像劣化が顕著となり、 問題となるレベルとなった。長期の連続印刷によりドッ ト再現性は大きく劣化した。
田 ^Ιί ί^ΦΒ日 Ι·Ι«3Λ、

Claims

請 求 の 範 囲
1. 式 [1] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000042_0001
式 [II中、 Α,, Α Β,, Β2は、 相互に独立して Η、 アルキル基又はハロゲン原子を示 す。 Jは、 H、 アルカリ金属、 ·ΝΗ4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらの 2種以 上であってもよい。 Χ,、 Χ2は相互に独立して、 Η、 アルキル基、 ハロゲン原子を示し、 Υ い Υ2は相互に独立して Η, アルキル基、 置換基を有していてもよい芳香族基を示す。 た だし- Αい Α2, Β,, Β2、 Χ Χζ¾ Υい Υ2が同時に水素の場合を除く。 '
2. 式 [2] で表されるモノアゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000043_0001
式 [2]中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらの 2種以上 であってもよい。 Xい X2は、相互に独立して、 H、 アルキル基、 又はハロゲン原子を示し、 Yい Y2は、 相互に独立して、 Η、 アルキル基、 又はハロゲン原子を示す。
3. 式 [3] で表されるモノアゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000043_0002
式 [3]中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらの 2種以上 であってもよい。
4. 式 [4] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000044_0001
式 [4]中、 Jは、 H、 Na、 NH4、 又はアルキルアンモニゥムを示し、 これらの 2種以上 であってもよい。
5. 式 「5] で表されるモノァゾ鉄錯体化合物。
Figure imgf000044_0002
6.請求項 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物を有効成分とする電荷制御 剤。 .
7. 電荷制御剤の体積平均粒径が 0. 1〜 20 mである請求項 6に記載の電荷制御剤。
8. 請求項 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物、着色剤及び結着樹脂を含 有する負帯電性トナー。
9. モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 100質量部当り 0. 1〜10質量部、 トナー粒子 に内添されている請求項 8記載のトナー。
10. 結着樹脂は、 その酸価が 0. 1~100mgKOH/gである請求項 8乃至 9のいず れか 1項記載のトナー。
11. 着色剤は、 磁性体である請求項 8乃至 10のいずれか 1項記載のトナー。
1 2 . 着色剤は、 非磁性の着色剤であり、 結着樹脂 1 0 0質量部当り、 0 . 1〜2 0質量部 含有される請求項 8乃至 1 0のいずれか 1項記載のトナー。
1 3 . ワックスが更に含有される請求項 8乃至 1 2のいずれか 1項記載のトナー。
1 4. トナーの体積平均粒径は、 2〜 1 5; mである請求項 8乃至 1 3のいずれか 1項記載 のトナー。
1 5 . 請求項 8乃至 1 4のいずれか 1項記載のトナーから成る 1成分系現像剤。
1 6 . 負帯電性トナー及びキャリアを有する 2成分系現像剤において、 該トナーは、 少なく とも結着樹脂、着色剤及ぴモノアゾ鉄錯体化合物を含有しており、該モノアゾ鉄錯体化合物 は、 請求項 1乃至 5のいずれか 1項記載のモノァゾ鉄錯体化合物である 2成分系現像剤。
1 7 . モノァゾ鉄錯体化合物が、 結着樹脂 1 0 0質量部当り、 0 . 1〜1 0質量部、 トナー 粒子に内添されている請求項 1 6記載の 2成分系現像剤。
1 8 . トナーは、 スチレン—アクリル系樹脂を結着樹脂として含有している請求項 1 6又は 1 7に記載の 2成分系現像剤。
1 9 · 結着樹脂は、 酸価が 0 . 1〜; L 0 0 m g KOHZ gである請求項 1 8に記載の 2成分系 現像剤。 +
2 0 .ワックスが更に含有されている請求項 1 6乃至 1 9のいずれか 1項記載の 2成分現像 剤。
2 1 . トナーの体積平均粒径は、 2〜 1 5 である請求項 1 6乃至 2 0のいずれか 1項記 載の 2成分系現像剤。
2 2 . キャリアは、樹脂コートキャリアである請求項 1 6乃至 2 1のいずれか 1項記載の 2 成分系現像剤。
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