JPH07117776B2 - 正荷電性トナー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真法あるいは静電印刷法等において静電
気潜像を現像するのに用いられる正荷電性トナーに関す
る。

従来の技術 一般に静電気潜像の現像用トナーは、スチレン系樹脂，
エポキシ系樹脂あるいはポリエステル系樹脂等のバイン
ダー樹脂に、染料または顔料等の着色剤及び正または負
に帯電性を付与させるための帯電制御剤を分散させたの
ち、平均粒径10〜15μｍ程度に微粉砕して調整される。

従来、正荷電性トナーに添加されている帯電制御剤とし
ては、ニグロシン系染料，第４級アンモニウム塩あるい
は高級脂肪酸の金属塩等が知られている。

また、静電気潜像の現像用トナーにイミダゾール類が使
用されている例として、負の帯電制御剤としての２−ア
ミノベンゾイミダゾールの使用（特開昭61-217055号、
同61-259265号公報），カプセルトナーの外殻にビニル
イミダゾールを使用する方法（特開昭59-187350号公
報），トナーのバインダー樹脂にエポキシ樹脂を使用し
た際にイミダゾール類を硬化剤として使用する方法（特
開昭61-294461号公報、同62-242960号公報）の記載があ
る。また、エポキシ樹脂の硬化促進剤としてイミダゾー
ル錯体を使用する方法が知られている。（特公昭50-152
79号公報） 発明が解決しようとする課題 従来知られている正の帯電制御剤の中で、ニグロシン系
染料は帯電制御効果の持続性に乏しく且つ黒色であるた
め黒色以外のカラートナーには不向きであった。

また、第４級アンモニウム塩あるいは高級脂肪酸の金属
塩は、白色ないし淡色であるためカラートナーに有利で
はあるが、帯電制御効果が不充分なため少量の添加で高
い帯電量を得ることが困難であった。

その他にも種々の化合物が提案されているが、いずれも
帯電制御効果が不充分であるため、実用に供しうるもの
は未だ見い出されていない。

本発明の目的は、黒色印刷用トナーはもとより、特にカ
ラー印刷用に適した白色ないし淡色で且つ少ない添加量
で高い帯電制御効果が得られる正荷電の帯電制御剤を提
供することにある。

課題を解決するための手段 本発明者等は、このような事情に鑑み種々の試験研究を
行った結果、帯電制御剤として、２位に炭素数11ないし
17の長鎖アルキル基を有するイミダゾール化合物を配位
子とする金属錯体を用いた場合に、特に優れた帯電制御
性能を備えていることを知見し、本発明を完遂した。

本発明の実施をおいて使用する代表的なイミダゾール金
属錯体は、 一般式（I） あるいは一般式（II） で表わされるものである。

前記一般式（Ｉ）で示されるイミダゾール金属錯体（以
下Ａ型金属錯体という）は、イミダゾール化合物と金属
塩類を有機溶媒中で混合または少時加熱することによっ
て合成することができる。その際金属塩類としては、
銀，銅，カドミウム，亜鉛，水銀，ニッケルまたはコバ
ルトのハロゲン化物，硝酸塩，硫酸塩あるいは酢酸等の
有機酸塩を用いることができる。これらのうち特に銅，
亜鉛，ニッケルまたはコバルトの塩酸塩が適している。
これらＡ型金属錯体のうち種類によっては、常温で粘調
な液体状のものも存在するが、それらは帯電制御剤とし
て不適当である。帯電制御剤として適当なものは、溶融
点が50℃以上で熱安定性に優れ且つ吸湿性の低いもので
ある。

Ａ型金属錯体のうち金属イオンの種類のよっては鮮やか
な色を呈するものもあり、特にカラートナーの着色剤を
兼ねた帯電制御剤として好適である。

一般式（II）で示されるイミダゾール金属錯体（以下Ｂ
型金属錯体という）は、たとえばＡ型金属錯体をアルカ
リ性物質で処理することにより、合成することができ
る。たとえば２−ウンデシルイミダゾール（C₁₁Zと表示
する）と塩化亜鉛から得られるＡ型金属錯体〔Zn(C₁₁Z)
₂〕Cl₂（mp89〜92℃）をメタノールに溶解し、この溶液
に攪拌下やや過剰の水酸化ナトリウム溶液を加えること
により、Ｂ型金属錯体(C₁₁Z)₂Zn（mp250℃以上）を合成
することができる。

Ｂ型金属錯体は200℃以上に加熱しても溶融せず、ほと
んどの無機、有機溶剤に不溶であり、且つ低い吸湿性を
示すので、帯電制御剤として好適である。

２位に長鎖アルキル基を有するイミダゾール化合物の金
属錯体としては、２−アミルイミダゾール,2−ヘプチル
イミダゾール,2−ウンデシルイミダゾール,2−ドデシル
イミダゾール,2−トリデシルイミダゾール,2−テトラデ
シルイミダゾール,2−ヘプタデシルイミダゾール,2−ウ
ンデシル−４−メチルイミダゾールあるいは２−ヘプタ
デシル−４−メチルイミダゾールを配位子とするものが
実用に適するけれども、これらのうち２位に炭素数11な
いし17のアルキル基を有するイミダゾール化合物、殊に
２位にウンデシル基あるいはヘプタデシル基を有するイ
ミダゾール化合物に優れた正の帯電制御性能が認められ
る。

本発明の正荷電性トナーにおけるイミダゾール金属錯体
は、トナー中に0.1〜10重量％好ましくは0.5〜5.0重量
％添加すればよく、これらの配合量が少な過ぎると帯電
制御効果が低くなり、多過ぎると帯電制御効果が安定し
なくなる。また、本発明の実施に当たっては、イミダゾ
ール金属錯体と従来使用されているニグロシン系染料，
第４級アンモニウム塩あるいは高級脂肪酸の金属塩等の
正の帯電制御剤を併用してもよい。

本発明の実施に適するバインダー樹脂の代表的なもの
は、スチレンとアクリル酸エステルとの共重合樹脂であ
り、それ以外のポリスチレン樹脂，ポリプロピレン樹
脂，ポリエチレン樹脂，ポリアミド樹脂，ポリウレタン
樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，ポリカーボ
ネート樹脂等及びこれらのうち２種以上を混合して用い
ることができる。

着色剤としては、公知の各種着色剤を使用することがで
きる。たとえば、黒色トナーの場合にはカーボンブラッ
クあるいはニグロシン染料、赤色トナーの場合にはロー
ダミン顔料あるいはキナクドリン顔料、青色トナーの場
合には銅フタロシアニン顔料あるいはアントラセン誘導
体染料、黄色トナーの場合にはベンジンイエロー等の着
色剤の使用が可能である。

本発明の実施に当たっては、前記化合物の他に画像特性
を改良する公知の添加剤を添加することができる。たと
えば、コロイダルシリカのような流動化剤、チタン酸ス
トロンチウム及び炭化ケイ素などの研磨剤、ステアリン
酸金属塩などの滑剤ならびに酸化スズなどの導電性付与
剤等を含有してもよい。

本発明の正荷電性トナーは、公知の方法によって製造す
ることができる。すなわち、バインダー樹脂にイミダゾ
ール金属錯体、着色剤及びその他の添加剤を適宜配合し
たのち、熱ロール，ニーダーまたは押出機などを用いて
充分に混練し、次いで粗粉砕及び微粉砕を行い、粒径45
μｍ以下望ましくは４〜20μｍの粒子を採取して平均粒
径10〜15μｍのトナーを製造することができる。

以下、実施例，参考例及び比較例によって本発明を具体
的に説明する。

参考例 本発明における長鎖アルキルイミダゾール類の金属錯体
のうち、C₁₁ZとZnCl₂,CuCl₂・2H₂O,CoCl₂・6H₂O及びNiCl₂
・6H₂Oをモル比2:1でエタノール中に投入し、攪拌下で少
時間加熱したのち、エタノールを留去、洗浄、乾燥して
得られたＡ型金属錯体の性質を表１に示す。

但し、C₁₁ZとNiCl₂・6H₂Oの金属錯体はＡ型金属錯体を単
離できなかったので、直接アルカリ処理することにより
Ｂ型金属錯体を得た。また〔Co(C₁₁Z)₂〕Cl₂はアルカリ
処理することにより、C₁₁Zと水酸化コバルトに分解し、
Ｂ型金属錯体は得られなかった。表２に得られたＢ型金
属錯体の性質を示す。

なお、赤外吸収スペクトルにおいて、表１に示したＡ型
金属錯体で顕著に認められたイミダゾールのイミノ基
（−NH−）に基づく3140cm^-1付近及び3250cm^-1付近の吸
収が表２のＢ型金属錯体では認められなかった。表２の
(C₁₁Z)₂Niの金属含量が理論値よりも大きい値を示して
いるが、これは副生した水酸化ニッケル(Ni(OH)₂)が共
存しているためと推定される。本品はこのまま実施例７
で使用した。

また、C₁₁Z以外の長鎖アルキルイミダゾールである２−
ヘプタデシルイミダゾール（C₁₇Zと表示する）あるいは
２−ウンデシル−４−メチルイミダゾール（C₁₁4MZと表
示する）と塩化亜鉛（ZnCl₂），臭化亜鉛（ZnBr₂），あ
るいは沃化亜鉛（ZnI₂）等のハロゲン化金属塩を用い
て、同様の方法で、Ａ型金属錯体及びＢ型金属錯体を合
成することができた。表３はこのようにして得た化合物
の性質を示す。

実施例１〜15及び比較例１〜３ バインダー樹脂としてスチレン−アクリル酸エステル系
共重合体樹脂（藤倉化成（株）製:S-708F）を用い、着
色剤としてカーボンブラック＃40（三菱化成工業（株）
製，中性タイプ）〔CB-1と表示する〕，カーボンブラッ
クMA100（三菱化成工業（株）製，酸性タイプ）〔CB-2
と表示する〕あるいはライオノールブルーFG7330（東洋
インキ（株）製，フタロシアニン系青色顔料）〔Ｆと表
示する〕を用い、帯電制御剤として参考例で示した長鎖
アルキルイミダゾールの各種金属錯体を乳鉢で微粉砕し
たものを用い、また比較例においては、市販されている
無色の第４級アンモニウム塩型正荷電用帯電制御剤を用
い、これらバインダー樹脂，着色剤及び帯電制御剤を表
４に示した重量比によって配合し、小型ミキサーにより
ドライブレンドさせ、次いで２軸押出機を使用して130
〜160℃の温度で混練し、押出後冷却して板状にしたも
のを乳鉢で粗砕し、さらに机上粉砕機を使用し冷却しな
がら微粉砕したのち、ステンレス製の目開き44μｍの篩
を通過させて試料を造り、前記試料1gとキャリヤー（鉄
粉あるいはフェライト）25gをポリエチレン製容器（100
ml容量）に入れ、ロールミルの回転ロール上で５分間あ
るいは30分間撹拌震盪させたのち、ブローオフ型帯電量
測定機を使用してその帯電量を測定した。なお、キャリ
ヤーとしては、鉄粉（同和鉄粉（株）製DSP-128B）ある
いはフェライト（日本鉄粉（株）製F-150）を用いた。

また帯電量の測定方法は、サンプル量200mg,ブロー圧力
１キログラム／cm²，測定時間25秒であり、測定値の単
位は試料1g当たりのμＣ（10^-6クーロン）で表示した。

実施例及び比較例の試験結果は、表５に示したとおりで
あった。

なお、比較例３において使用した市販品は、オリエント
化学（株）製の無色正荷電性用帯電制御剤（商品名:BON
TRON P-51）である。

発明の効果 本発明による少量の添加で高い帯電制御効果が得られる
白色ないし黒色以外の色調をもつ帯電制御剤を用いるこ
とにより、黒色印刷用はもとより、特にカラー印刷用の
静電写真用トナーの製造が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−294461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−187350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−79300（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電制御剤として下記一般式で示されるイ
   ミダゾール金属錯体を含むことを特徴とする正荷電性ト
   ナー。 一般式
2. 【請求項２】帯電制御剤として下記一般式で示されるイ
   ミダゾール金属錯体を含むことを特徴とする正荷電性ト
   ナー。 一般式