JPH0623864B2 - 荷電調節剤の製造方法 - Google Patents

荷電調節剤の製造方法

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JPH0623864B2
JPH0623864B2 JP59172955A JP17295584A JPH0623864B2 JP H0623864 B2 JPH0623864 B2 JP H0623864B2 JP 59172955 A JP59172955 A JP 59172955A JP 17295584 A JP17295584 A JP 17295584A JP H0623864 B2 JPH0623864 B2 JP H0623864B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はチタンを含有した荷電調節剤の製造方法及びそ
れを用いた静電荷像用液体現像剤に関する。特に画像流
れのない優れた静電荷像用液体現像剤を与える荷電調節
剤に関する。
「従来の技術」 静電荷像の現像に用いられる液体現像剤は高い電気抵抗
(10〜1015Ω・cm)を持つたキヤリヤー液中
に、カーボンブラツク、ニグロシン等で代表される着色
剤とそれに吸着あるいは被覆してトナー粒子の荷電の調
節や分散の促進、さらに現像後の画像の定着性の向上に
寄与するトナー粒子形成用樹脂、キヤリヤー液に溶解も
しくは膨潤しトナー粒子の分散安定性を増加させる物質
とトナー粒子の持つ荷電を強化安定化させる物質を分散
させて調製されている。
トナー粒子の持つ荷電は現像処理後の画像に大きな影響
を与えるため、それを安定に調節することに多大な努力
が払われてきていて、例えば特開昭50−151154
号には脂肪酸と有機チタン化合物とを混合加熱して得ら
れた反応混合物を電子写真用液体現像剤中に分散剤及び
荷電制抑剤として用いることが提案されている。また特
公昭56−2952号にはカルボキシル基を有する合成
樹脂を4価の有機チタン化合物と混合加熱し、得られた
反応混合物を分散剤、定着剤及び荷電制抑剤として用い
ることが提案されている。一般に有機チタン化合物は有
機酸と急激に反応しチタンアシレートをつくることが知
られており、これらの例ではカルボン酸のチタン塩が生
成していることが容易に推測される。ところがこれまで
知られている荷電調節剤は荷電量が充分高くなく、これ
を用いた現像剤は画像流れが発生しやすかつた。そこで
本発明者等は特願昭58−128227号において新規
な荷電調節剤を提案したが、更に製造方法が簡易であ
り、かつ荷電特性の優れた荷電調節剤の開発を行つた。
「発明が解決しようとする問題点」 製造方法が簡易であり、荷電量及び荷電の経時安定性が
優れた荷電調節剤を開発し、これを用いて現像剤の画像
流れを改善することである。
「問題点を解決するための手段」 本発明ではアミノ酸を有機溶媒中でチタン化合物と反応
させて反応混合物を作り、更に前記反応混合物とチタン
化合物に対して等モル以上の水を混合し反応させて製造
された荷電調節剤を、電気抵抗が10Ω・cm以上、か
つ誘電率が3.5以下のキャリアー液中に、樹脂を含有
するトナー粒子を分散した静電荷像用液体現像剤に含有
させることによって、前記問題点を解決した。
本発明に用いるアミノ酸としては、下記一般式(I)また
は(II)で表わされるアミノ酸が好ましい。
式中、R、Rは水素原子、炭素数1〜22までのア
ルキル基、置換アルキル基(置換基としては、ジアルキ
ルアミノ基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基)、炭
素数6〜24までのアリール基、置換アリール基(置換
基としてはジアルキルアミノ基、アルキルオキシ基、ア
ルキルチオ基、クロル基、ブロム基、シアノ基、ニトロ
基、ヒドロキシル基)、アラルキル基、炭素数1〜22
までのアシル基、アルキルスルホニル基又は炭素数6〜
24までのアリールスルホニル基を示す。R、R
それぞれ同じであつても異つていてもよく、R−R
で環を形成してもよいが同時に水素原子になることはな
い。
Aは炭素数1〜10までのアルキレン基又は置換アルキ
レン基を示す。
本発明のアミノ酸は、チタン化合物と反応するうえにお
いて特に一般式(I)のアミノ酸が好ましく用いられる。
本発明のアミノ酸と反応するチタン化合物としては無機
チタン化合物もしくは有機チタン化合物が用いられる
が、有機チタン化合物が好ましい。
無機チタン化合物としては四塩化チタンが挙げられる。
本発明に用いる有機チタン化合物としては下記一般式(I
II)の化合物があげられる。
TiX(4-n) (III) 式中、R3はアルキル基、アラールキル基、またはアリ
ール基を示し、Xはハロゲン原子またはアルコキシ基ま
たはアシルオキシ基であり、一つの分子内に複数の異な
るX及びR3を含むことができる。nは0〜3の整数を
示す。nが0の場合には、Xは少くとも1個はアルコキ
シ基であるものとする。
この具体例としてはチタンテトライソプロポキシド、チ
タンテトラブトキシド、チタンテトラステアリロキシ
ド、ジイソプロポキシチタンジクロリド、トリイソプロ
ポキシチタンモノクロリド、ジエチルチタンジイソプロ
ポキシド、ジエチルチタンジクロリド、ジオレイン酸チ
タンジイソプロポキシド等を挙げることができる。
取り扱い易さの点でこれらの化合物のうちアルコキシド
が好ましいものであり、最も好ましいのはチタンテトラ
イソプロポキシドである。
本発明の荷電調節剤の製造に用いる有機溶媒としては該
チタン化合物及び該アミノ酸を溶解し、それらと反応し
ないものが望ましい。また液体現像剤中へ添加した場合
に悪影響を及ぼさないことも必要である。例えばエタノ
ール、イソプロパノール等のアルコール類、ヘキサン、
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類、
液体現像剤の担体液としてよく用いられるエツソ社製ア
イソパーG、アイソパーH等のイソパラフイン系石油溶
剤、四塩化炭素、クロロホルム等のハロゲン系炭化水素
等が好適である。これらの溶媒を混合して用いることも
できるし、また反応後溶媒を他の溶媒と置換することも
可能である。
本発明の荷電調節剤は、有機溶媒中でアミノ酸とチタン
化合物を反応させ反応混合物を作り、次に反応混合物と
水を混合し反応させて作る。
反応させるアミノ酸とチタン化合物のモル比は1:4か
ら4:1の範囲が好ましく、より好ましくは1:2から
2:1の範囲である。反応は種々の条件で行なえるが一
般的には20〜80℃の温度範囲で反応させることがで
きる。また必要な場合には塩基を反応系中に加え反応を
促進させることもできる。
反応混合物に更に水を混合、反応させる第一の方法とし
ては水を溶解させる溶媒を反応溶媒として用いる方法が
ある。この場合は所望量の水を単純に添加すればよい。
第二の方法としては非極性溶媒と水を溶解させる溶媒と
の混合溶媒系を用いる方法がある。この場合は添加する
水と水を溶解させる溶媒の量を調節し、系が均一系とな
るようにするのが望ましい。たとえばイソプロパノール
50ml、ノルマルヘキサン50mlの混合溶媒系は水を1
ml添加しても均一系を保つことができる。本発明では反
応混合物に水を混合、反応させることにより加水分解を
行つているわけであるが上記第一及び第二の方法では過
度に加水分解が進行しないように注意すべきである。そ
の調節は添加する水の量を選ぶことにより可能である。
一般に系中に含まれている水の量は有機チタン化合物1
モルに対して1モル以上添加すればよいが1モルから1
0モルになるように添加量を調節するのが望ましい。添
加する水の量が1モルより少いと十分な加水分解が起こ
らず液体現像剤に用いた場合荷電量が十分なものとなら
ず、画像流れが生じる。また10モルよりも多いと加水
分解が過度に進行し、場合によつては液体現像剤に用い
る非極性のキヤリヤー液に不溶な沈殿が生じてしまう。
また沈殿が生じなくても反応混合物溶液の経時安定性が
不良なものとなつてしまう。
反応混合物の加水分解の第三の方法としては反応後に不
均一となる状態で水を分散させ加熱攪拌する方法があ
る。非極性溶媒のみで反応させた場合がこれに該当す
る。この場合非極性溶媒に水を可溶化する能力が小さい
ための大過剰量の水を添加が可能となる。たとえば有機
チタン化合物1モルに対して300モル程度添加しても
過度の加水分解は起こらない。またいずれの場合にも加
水分解処理後系中より水を除くことは可能である。たと
えば水と共沸する溶媒を添加し、蒸留する方法、多量の
非極性溶媒で稀釈しにごりとして析出する水をロ過等で
除く方法、無水硫酸ナトリウム等の乾燥剤を添加する方
法等が適当である。
本発明に用いるキヤリヤー液としては現像操作中静電荷
像を損わないようにする必要性から電気抵抗10Ω・
cm以上、誘電率3.5以下の溶媒を用いる。例えば脂肪
続炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲ
ン化炭化水素、ポリシロキサン類等を用いることができ
るが一般的には揮発性・安全性・毒性・臭気等の点から
イソパラフイン系石油溶剤が好適である。イソパラフイ
ン系石油溶剤としてはエツソ社製アイソパーG、アイソ
パーH、アイソパーL、アイソパーK、シエル石油会社
製シエルゾール71等を挙げることができる。
本発明の現像剤にはトナー粒子形成用樹脂としてキヤリ
ヤー液に不溶あるいは膨潤する樹脂を含ませることがで
きる。これらの樹脂は着色剤に附着もしくはその周囲に
塗膜を形成して着色剤の分散を促進するような効果や、
現像剤処理後に着色剤のバインダーとして作用すること
により現像剤の定着性を向上させるような効果を持つも
のである。該樹脂としては、公知の多種類のものが使用
可能であるが、例えば、ブタジエンゴム、スチレンーブ
タジエンゴム、環化ゴム、天然ゴム等のゴム類、スチレ
ン系樹脂、ビニルトルエン系樹脂、アクリル系樹脂、メ
タクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネー
ト類、ポリ酢酸ビニル類等の合成樹脂類、ロジン系樹
脂、水素添加ロジン系樹脂、アマニ油変性アルキド等変
性アルキドを含むアルキド樹脂類、ポリテルペン類等の
天然樹脂類等が挙げられる。その他フエノールホルマリ
ン樹脂類のような変性フエノール樹脂類を含むフエノー
ル樹脂類、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、フタル酸ペン
タエリトリツト、クロマンーインデン樹脂類、エステル
ガム樹脂類、植物油ポリアミド類等も有用であるし、ポ
リ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン等のようなハロゲ
ン化炭化水素重合体も使用できる。
本発明の現像剤の分散性を高めるために公知の分散剤を
使用することができる。分散剤とは、本発明の現像剤に
使用する高電気抵抗の非水溶媒に溶解または膨潤し、ト
ナーの分散性を高める樹脂類であり、例えば、スチレン
ーブタジエンゴム、ビニルトルエンーブタジエン、ブタ
ジエンーイソプレン等の合成ゴム類、2−エチルヘキシ
ルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリ
ルメタクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルア
クリレート等の長鎖アルキル基を持つアクリル系単量体
の重合体もしくはそれらと他の重合性単量体との共重合
体類(例えば、スチレンーラウリルメタクリレート共重
合体、アクリル酸ーラウリルメタクリレート共重合体
等)、ポリエチレン等のポリオレフイン類、ポリテルペ
ン類等が使用できる。その他特開昭54−31739に
開示されている第4アンモニウム塩単量体を含む重合体
も有用である。
本発明の現像剤では必ずしも必要でないが、公知の荷電
調節剤を併用することができる。適当な例としてはナフ
テン酸、オクテン酸、オレイン酸、ステアリン酸、イソ
ステアリン酸あるいはラウリン酸等の脂肪酸の金属塩、
スルホコハク酸エステル類の金属塩類、特公昭45−5
56、特開昭52−37435、特開昭52−3704
9等に示されている油溶性スルホン酸金属塩、特公昭4
5−9594に示されているりん酸エステルの金属塩、
特公昭48−25666に示されているアビエチン酸も
しくは水素添加アビエチン酸の金属塩、特公昭55−2
620に示されているアルキルベンゼンスルホン酸Ca
塩類、特開昭52−107837、特開昭52−389
37、特開昭57−90643、特開昭57−1397
53等に示されている芳香族カルボン酸あるいはスルホ
ン酸の金属塩類、ポリオキシエチル化アルキルアミンの
ような非イオン性界面活性剤、レシチン、アマニ油等の
油脂類、ポリビニルピロリドン、多価アルコールの有機
酸エステル、特公昭46−3716に示されている油溶
性フエノール樹脂、特開昭57−210345に示され
ているりん酸エステル系界面活性剤、特公昭56−24
944に示されているスルホン酸樹脂等がある。
本発明には必要により着色剤を用いることができるが着
色剤としては、従来、液体現像剤用として使用されてい
た公知の顔料または染料或いはこの両者を用いることが
できる。例えば、ハンザイエロ(C.I.1168
0),ベンジジンイエローG(C.I.21090),
ベンジジンオレンジ(C.I.21110),フアース
トレツド(C.I.37085),ブリリアントカーミ
ン3B(C.I,16015−Lake)、フタロシア
ニンブルー(C.I.74160),フタロシアニング
リーン(C.I.74260),ビクトリアブルー
(C.I.42595−Lake),スピリツトブラツ
ク(C.I.50415),オイルブルー(C.I.7
4350),アルカリブルー(C.I.42770
A),フアーストスカーレツト(C.I.1231
5),ローダミン6B(C.I.45160),フアー
ストスカイブルー(C.I.74200−Lake),
ニグロシン(C.I.50415),カーボンブラツク
等がある。表面処理した顔料、例えばニグロシンで染色
したカーボンブラツク、ポリマーをグラフト重合させた
グラフトカーボン等も使用できる。その他として特公昭
57−195157に記載されている2,3−ナフタレ
ンジオールのビスアリールアゾ誘導体、特公昭47−4
440に記載されているフオルマザン染色顔料、特公昭
51−1431、特公昭56−4912、特公昭56−
4911等に開示されているレーキ顔料等も有用であ
る。
本発明の現像剤は、従来公知の方法によつて製造する事
が出来る。以下にその製造法の例を示す。
先ず顔料又は染料、或いはこの両者から成る着色剤と前
記のトナー粒子形成用樹脂を、該樹脂の親溶媒中で、ボ
ールミル、ロールミル、ペイントシエーカー等の混練機
を用いて混練し、加熱等により溶剤を除去して混和物を
得る。
或いは、上記混練物を、該樹脂を溶解しない液体中に注
ぎ込み、再沈により混合物を得る。
或いは又、着色剤と該樹脂を、該樹脂の融点以上の温度
に加熱しながらニーダー三本ロールミル等の混練機を用
いて混練し、これを冷却する殊により混和物を得る。
この様にして得られた混和物を乾式粉砕後もしくはその
まま分散剤とともに湿式粉砕してトナー濃厚液を得る。
湿式粉砕時の溶媒はキヤリヤー液そのものでもよく、そ
れにトルエン、アセトン等の上記樹脂の親溶媒を1〜2
0重量%加えたものでもよい。
この様にして得られたトナー濃厚液を本発明の荷電調節
剤を含有した非水溶媒溶液中に分散させて静電荷像用液
体現像剤とする。現像剤中のトナー粒子の濃度は特に限
定されないが、キヤリヤー液1に対し、通常0.01
g〜100g、好ましくは0.1g〜10gである。な
お本発明の荷電調節剤の添加は上記方法以外の添加方法
をとつてもよい。即ち混練時あるいは湿式粉砕時に添加
してもよく、それらを併用してもよい。本発明の荷電調
節剤の濃度は最終的な使用形態において現像剤1に対
し1×10−5〜1×10−2モルのチタンが含まれる
ように調節するのが望ましい。より好ましくは5×10
−5〜1×10−3モルの範囲である。
本発明の現像剤は周知の有機光導電体、もしくは無機光
導電体を用いた感光体に対して用いることができる。ま
た本発明の現像剤は感光以外の手段即ち帯電針による誘
電体の帯電等で生ぜしめた静電潜像を現像するのにも用
いられる。
有機光導電体としては、周知の広範囲の有機光導電体が
ある。具体例「Research Disclosure」誌#10938
(1973年5月号61ページ以降、「電子写真要素、
材料およびプロセス」という表題の論文)等に記載され
ている物質がある。
実用に供されているものとしては例えば、ポリ−N−ビ
ニルカルバゾールと2,4,7−トリニトロフルオレン
ー9−オンとからなる電子写真感光体(米国特許3,4
84,239)、ポリ−Nビニルカルバゾールをピリリ
ウム塩系色素で増感したもの(特公昭48−2565
8)、有機顔料を主成分とする電子写真感光体(特開昭
49−37543)、染料と樹脂とからなる共晶錯体を
主成分とする電子写真感光体(特開昭47−1073
5)などがある。
本発明に用いられる無機光導電体としては「Electrophot
ogaphy」R.M.Schaffert著、Focal Press(London)出
版(1975年)260頁〜374頁などに開示されて
いる各種の無機化合物が代表的である。具体例としては
酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫化カドミウム、セレン、セレン
ーテルル合金、セレン砒素合金、セレンーテルル−砒素
合金等が挙げられる。
「実施例」 次に実施例によつて本発明をさらに詳しく説明するが本
発明はこれによつて限定されるものではない。
実施例−1 N−n−オクチル−N−ミリストイル−β−アラニン
(4.11g、0.01mole)をアイソパーG90mlに
分散させチタンテトライソプロポキシド((2.84
g、0.01mole)を加えた。80℃で1時間加熱攪拌
を続けた後水50mlを加えさらに80℃で1時間加熱攪
拌を続けた。冷却後有機層を分離し、全量で100mlと
なるようにアイソパーGで稀釈した。この溶液の10ml
をとり溶媒を減圧濃縮したところ472mgの液体物質が
得られた。この物質について、日立赤外分光光度計26
0−10型(日立(株)製)を用いて測定した赤外吸収
スペクトルを第1図に示す。アミノ酸のチタン塩に基く
カルボキシレートの巾広い吸収が1500cm-1〜160
0cm-1は観測された。また元素分析によるチタン含有量
は9.59〜9.95%でこれは該アミノ酸1モルに対
しチタンがほぼ1モル相当量含まれることを示してい
る。従つて上記溶液はチタン濃度0.095〜0.09
8Mを示すN−n−オクチル−N−ミリストル−β−ア
ラニンのチタン塩の溶液であることが推定された。
実施例−2 N−n−オクチル−N−ミリストイル−β−アラニン
(4.11g、0.01mole)をイソプロピルアルコー
ル50mlに分散させチタンテトライソプロポキシド
((2.84g、0.01mole)を加えた。80℃で1
時間反応させた後アイソパーG40ml、水1ml加え室温
で1夜放置し反応させた後アイソパーGで全量が100
mlになるように稀釈し、N−n−オクチル−N−ミリス
トル−β−アラニンのチタン塩の溶液を得た。
実施例−3 N−n−オクチル−N−ミリストイル−β−アラニン
(4.11g、0.01mole)をアイソパーG50mlに
分散させ、四塩化チタンのアイソパーG溶液(1.90
g、0.01mole、アイソパーG40ml)を加えた。室
温で攪拌しながらトリエチルアミン(4.04g、0.
04mole)を滴下し、滴下終了後80℃で1時間加熱攪
拌を続けた。冷却後水100mlを加えさらに80℃で1
時間加熱攪拌を続け反応された後冷却し、有機層を分
離、水洗した。アイソパーGで全量が100mlになるよ
うに稀釈し、N−n−オクチル−N−ミリストイル−β
−アラニンのチタン塩の溶液を得た。
実施例−4 実施例−2のN−n−オクチル−N−ミリストイル−β
−アラニンの代りに下記化合物をそれぞれ0.01mole
用いる他は実施例−2と同様の操作を行い、それぞれの
チタン塩溶液を得た。
化合物−1 化合物−2 化合物−3 比較例 N−n−オクチル−N−ミリストイル−β−アラニン
(4.11g、0.01mole)をアイソパーG90mlに
分散させチタンテトライソプロポキシド(2.84g、
0.01mole)を加えた。80℃で1時間加熱攪拌を続
けた後冷却し、全量で100mlとなるようにアイソパー
Gで稀釈した。
実施例−5 上記混合物を140℃に加熱した三本のロールミルで混
練し、冷却後粗粉砕して顔料の樹脂混和物を得た。この
1重量部にソルプレン1205(旭化成(株)製、スチ
レンブタジエン共重合体)0.3重量部を加えアイソパ
ーG23重量部と混合しボールミルで3昼夜分散しトナ
ー濃厚液を得た。荷電調節剤を含む溶液として実施例1
〜4及び比較例で得られた溶液をアイソパーGでチタン
濃度1×10−4Mになるように稀釈した溶液を用いて
トナー濃厚液を稀釈し、負荷電性の7種の液体現像剤を
得た。なお現像剤中の固形分濃度は1g/になるよう
に調節した。これらの荷電量を特開昭57−58176
号に開示された装置及び方法を用いて測定した結果第1
表に示す。
つぎにポリ−N−ビニルカルバゾール(PVCz)10
0g、塩化ビニリデンーアクリロニトリル共重合体5
g、スチレンーブタジエン共重合体3g、2,6−ジ−
t−ブチル−4−〔4−(N,N−ジクロルエチルアミ
ノ)スチリル〕チアピリリウムテトラフルオロボレート
0.35gを1,2−ジクロロエタン2000mlに溶解
した溶液を厚さ60nmのIn蒸着層を有する厚さ
100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フ
イルム(In導電化PETフイルム)にコーテイ
ングしたのち、乾燥して溶剤を除去し、厚さ5μmの光
導電層を設け、電子写真フイルム作成した。
このフイルムの表面を+350Vに帯電し、ポジオリジ
ナルを通して画像露光を与え、静電潜像を生ぜしめた。
静電潜像を生ぜしめた電子写真フイルムを先に調製した
7種の現像剤を用いて現像し、画像を観察した。
「発明の効果」 第1表から明らかな通り、本発明の荷電調節剤を用いた
現像剤NO.1〜6の荷電量は充分高いものであるが、水
を混合、反応させなかつた比較例の荷電調節を用いたN
O.7の荷電量は低く満足のできるものではなかつた。ま
た経時によつてもNO.1〜6の荷電量はほとんど変化し
なかつたが、NO.7は荷電量が低下した。
そのために、現像剤NO.1〜6を用いて現像した画像は
いずれも解像力に優れ、ハーフトーンの再現の良い、階
調性の優れたものであつたが現像剤NO.7による画像
は、画像流れを生じていた。
これによつて本発明の効果は明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例−1のN−n−オクチル−N−ミリスト
イル−β−アラニンのチタン塩を含む反応混合物の赤外
吸収スペクトルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 平5−29904(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静電荷像用液体現像剤に用いる荷電調節剤
    の製造方法において、アミノ酸を有機溶媒中でチタン化
    合物と反応させて反応混合物を作り、更に前記反応混合
    物とチタン化合物に対して等モル以上の水を混合し反応
    させることを特徴とする荷電調節剤の製造方法。
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