JP2006113362A - Toner for electrostatic image development - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image.
現像剤を用いる画像形成方法としては、カールソンプロセスの応用による電子写真方式の画像形成方法が広く用いられている。カールソンプロセスを採用した画像形成方法は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程、クリーニング工程および除電工程などを含む。帯電工程では、感光体の表面を均一に帯電する。露光工程では、帯電した感光体を露光して感光体の表面に静電荷像を形成する。現像工程では、感光体表面に形成された静電荷像に対してトナーなどの現像剤を付着させることによってトナー像を形成する。転写工程では、トナーと逆極性の電荷を記録材に与えることによってトナー像を転写させる。定着工程では、加熱および加圧などの手段によって記録材に転写されたトナー像を定着する。クリーニング工程では、記録材に転写されずに感光体の表面に残ったトナーをクリーニングブレードなどによって掻き取り回収する。除電工程では、感光体を除電する。以上の工程を含む電子写真方式の画像形成方法によって、記録材上に画像が形成される。 As an image forming method using a developer, an electrophotographic image forming method by application of the Carlson process is widely used. An image forming method employing the Carlson process includes a charging step, an exposure step, a development step, a transfer step, a fixing step, a cleaning step, a static elimination step, and the like. In the charging step, the surface of the photoreceptor is uniformly charged. In the exposure step, the charged photoconductor is exposed to form an electrostatic image on the surface of the photoconductor. In the development step, a toner image is formed by attaching a developer such as toner to the electrostatic charge image formed on the surface of the photoreceptor. In the transfer step, the toner image is transferred by applying a charge having a polarity opposite to that of the toner to the recording material. In the fixing step, the toner image transferred to the recording material is fixed by means such as heating and pressing. In the cleaning process, the toner remaining on the surface of the photoreceptor without being transferred to the recording material is scraped and collected by a cleaning blade or the like. In the charge removal step, the photosensitive member is discharged. An image is formed on the recording material by an electrophotographic image forming method including the above steps.
このような画像形成方法に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有する組成物である。結着樹脂は、それ自身では成型できない着色剤、ワックス、帯電制御剤などを分散させ、成型するための樹脂である。着色剤は、有機または無機顔料、染料などの色材である。トナーは、たとえば、結着樹脂と、着色剤、帯電制御剤、ワックスなどとを溶融混練した後、冷却により固化させて粉砕分級する粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法などの重合法などによって得られる。 The toner used in such an image forming method is a composition containing at least a binder resin and a colorant. The binder resin is a resin for molding by dispersing a colorant, wax, charge control agent and the like that cannot be molded by itself. The colorant is a color material such as an organic or inorganic pigment or dye. The toner may be, for example, a polymerization method such as a pulverization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, etc., in which a binder resin, a colorant, a charge control agent, a wax, and the like are melt-kneaded and then solidified by cooling to be pulverized and classified. Obtained by.
電子写真方式によって画像形成を行う場合、トナーは、周囲の環境が変化しても帯電性が変化しない安定した帯電性を有することが、白地かぶり、光学濃度の不足などのない良好な画像を安定して形成するために好ましい。たとえば、トナー粒子の表面の帯電安定性が悪い場合、高温高湿環境下においてトナーの帯電性が悪くなり、現像および転写効率が低下し、良好な画像を得ることができない。トナーは、トナー粒子を攪拌して混合するときに生じる摩擦によって帯電される。摩擦によりトナーに付与される帯電量は、トナーの電気の通しやすさの指標である電気伝導度に影響され、トナーの電気伝導度が高くなるほど小さくなる。また、トナーの電気伝導度が高くなるほどトナーの帯電安定性も低下することが知られている。したがって、環境に左右されず安定した帯電量をトナーに付与するためには、トナーが好適な電気伝導度を有することが求められる。 When forming an image by electrophotography, the toner has a stable chargeability that does not change the chargeability even if the surrounding environment changes, so that a good image without white background fogging or lack of optical density is stable. Is preferable. For example, when the charging stability of the surface of the toner particles is poor, the charging property of the toner is deteriorated in a high temperature and high humidity environment, and the development and transfer efficiency is lowered, and a good image cannot be obtained. The toner is charged by friction that occurs when the toner particles are agitated and mixed. The amount of charge imparted to the toner by friction is affected by the electrical conductivity, which is an index of the ease of electrical conduction of the toner, and decreases as the electrical conductivity of the toner increases. It is also known that the charging stability of the toner decreases as the electrical conductivity of the toner increases. Therefore, in order to impart a stable charge amount to the toner regardless of the environment, the toner is required to have a suitable electrical conductivity.
トナーの電気伝導度は、トナーに含まれる着色剤の電気伝導度に大きく影響される。トナーに含まれる着色剤の分子構造中には、発色の原因となる発色団および助色団が含まれ、これらは電荷を有するものであることが多い。これらの電荷を有する発色団および助色団は、着色剤生成時の未反応物中にも含まれる。着色剤は、このような導電性物質を不純物として含むので、これらの導電性不純物を取り除く精製処理が行われない状態では、高い電気伝導度を有する。このような高い電気伝導度を有する着色剤をトナーの原料として用いると、トナーの電気伝導度も高くなってしまい、トナーに充分な帯電量を付与することができず、良好な画像を得ることができない。 The electrical conductivity of the toner is greatly affected by the electrical conductivity of the colorant contained in the toner. The molecular structure of the colorant contained in the toner contains chromophores and auxiliary color groups that cause color development, and these are often charged. These charged chromophores and auxiliary chromophores are also included in the unreacted product when the colorant is produced. Since the colorant contains such a conductive substance as an impurity, the colorant has a high electric conductivity in a state where a purification treatment for removing the conductive impurity is not performed. When such a colorant having a high electrical conductivity is used as a raw material for the toner, the electrical conductivity of the toner is also increased, so that a sufficient charge amount cannot be imparted to the toner and a good image can be obtained. I can't.
また着色剤に含まれる導電性不純物としては、発色団および助色団を含む未反応物だけでなく、着色剤生成時に混入する微量の導電性の不純物などもある。このような導電性不純物を含む着色剤をトナーの原料として用いると、電気伝導度がさらに高くなり、トナーの帯電安定性を低下させてしまう。 In addition, the conductive impurities contained in the colorant include not only unreacted substances including chromophores and auxiliary color groups, but also a small amount of conductive impurities mixed in when the colorant is produced. When such a colorant containing a conductive impurity is used as a raw material for the toner, the electrical conductivity is further increased and the charging stability of the toner is lowered.
さらに近年では、トナーの消費量を低減するために、少量のトナーであっても充分な着色が得られるようにトナー中の着色剤の濃度をより高くすることが要求されている。しかしながら、トナー中の着色剤濃度を高くすると、着色剤がトナー粒子の表面に露出してしまう。トナー粒子表面に着色剤が露出してしまうと、着色剤に含まれる前記導電性不純物が空気中の水分を吸湿し、トナーの帯電性が低下する。空気中の水分吸湿によるトナーの帯電性低下は、高温高湿環境下において特に顕著に発生する。このように、着色剤の濃度を高くすると、周囲の環境によってトナーの帯電性が著しく変化してしまい、トナーの帯電安定性が得られないという問題が発生する。 Furthermore, in recent years, in order to reduce toner consumption, it has been required to increase the concentration of the colorant in the toner so that sufficient coloring can be obtained even with a small amount of toner. However, when the concentration of the colorant in the toner is increased, the colorant is exposed on the surface of the toner particles. When the colorant is exposed on the surface of the toner particles, the conductive impurities contained in the colorant absorb moisture in the air, and the chargeability of the toner decreases. The decrease in chargeability of the toner due to moisture absorption in the air occurs particularly remarkably in a high temperature and high humidity environment. As described above, when the concentration of the colorant is increased, the chargeability of the toner is remarkably changed depending on the surrounding environment, and there arises a problem that the charging stability of the toner cannot be obtained.
以上のように、着色剤は、導電性不純物の含有量によって電気伝導度の値が変化する。したがって、導電性不純物を多く含み、着色剤本来の電気伝導度よりも高い電気伝導度を有する着色剤をトナーの原料として用いることは、トナーの電気伝導度を好適な値よりも高くしてしまい、トナーの帯電安定性を低下させる。したがって、トナーの帯電安定性を確保し、良好な画像を安定して形成するためには、着色剤の電気伝導度を好適な値に低下させる必要がある。 As described above, in the colorant, the value of electrical conductivity varies depending on the content of conductive impurities. Therefore, using a colorant containing a large amount of conductive impurities and having an electric conductivity higher than the original electric conductivity of the colorant as a raw material of the toner will increase the electric conductivity of the toner beyond a suitable value. , Reducing the charging stability of the toner. Therefore, in order to ensure the charging stability of the toner and stably form a good image, it is necessary to reduce the electrical conductivity of the colorant to a suitable value.
このような要求に対して、着色剤としてイオン交換水で抽出した着色剤抽出液の電気伝導度が１５０μＳ／ｃｍ以下のものを用いたトナーが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される技術では、着色剤をイオン交換水で抽出した着色剤抽出液の電気伝導度を好適な値に設定することによって、好適な電気伝導度を有するトナーを得ることができるとされている。
In response to such a demand, a toner using a colorant extract extracted with ion-exchanged water as a colorant and having an electric conductivity of 150 μS / cm or less has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the technique disclosed in
しかしながら、トナーの電気伝導度に影響を及ぼすものは着色剤の電気伝導度だけではない。着色剤以外にトナーの電気伝導度に影響を及ぼすものとしては、たとえば、粉砕法などでトナーを製造する際に混入する導電性の不純物、重合法などでトナーを製造する際に使用する重合開始剤、界面活性剤などに含まれる着色剤由来以外の導電性物質などがある。特許文献１に記載のトナーは、原料に電気伝導度の低い着色剤が用いられるけれども、着色剤由来以外の導電性物質について考慮されていないので、これらを含むことがあると、好適な電気伝導度を有するとは限らない。
However, it is not only the electrical conductivity of the colorant that affects the electrical conductivity of the toner. In addition to the colorant, other factors that affect the electrical conductivity of the toner include, for example, conductive impurities mixed when the toner is manufactured by a pulverization method, polymerization initiation used when the toner is manufactured by a polymerization method, etc. And conductive materials other than those derived from the colorant contained in the colorant and surfactant. The toner described in
また、着色剤の電気伝導度を規定することによって着色剤に含まれる導電性不純物を低減したとしても、該着色剤には微量の導電性不純物が含まれる。トナーの原料として微量の導電性不純物が含まれる着色剤を用いると、着色剤の濃度増加に伴ってトナー中の導電性不純物の濃度も高くなる。したがって、トナー中の着色剤濃度を高くすると、着色剤として電気伝導度の低いものを用いる場合であっても、トナーの電気伝導度としては高くなってしまうことがあるので、特にトナー中の着色剤濃度が高い場合において、着色剤の電気伝導度だけでなく、トナー自体が好適な電気伝導度を有することが求められる。 Even if the conductive impurities contained in the colorant are reduced by defining the electrical conductivity of the colorant, the colorant contains a small amount of conductive impurities. When a colorant containing a small amount of conductive impurities is used as a raw material of the toner, the concentration of conductive impurities in the toner increases as the concentration of the colorant increases. Therefore, when the concentration of the colorant in the toner is increased, even if a colorant having a low electrical conductivity is used, the electrical conductivity of the toner may be increased. When the agent concentration is high, not only the electrical conductivity of the colorant but also the toner itself is required to have a suitable electrical conductivity.
トナー自体についての電気伝導度を規定したトナーとしては、トナーをイオン交換水に分散させて加熱し、冷却した水抽出液の電気伝導度が特定の値以下であるトナーが提案されている（たとえば、特許文献２および３参照）。また、２０％エタノール水とトナーとを混合した混合溶液の電気伝導度とトナーを混合しない２０％エタノール水の電気伝導度との差が１０μＳ／ｃｍ以下であるトナーが提案されている（たとえば、特許文献４参照）。特許文献２〜４には、該トナーを溶剤中に分散させた溶剤の電気伝導度を上記のように規定することによって、良好な値の電気伝導度を有するとともに、優れた帯電安定性を示すトナーが得られることが開示されている。
As the toner that defines the electric conductivity of the toner itself, a toner in which the electric conductivity of a water extract obtained by dispersing and heating the toner in ion-exchanged water and cooling it is less than a specific value has been proposed (for example,
しかしながら、特許文献２〜４において、トナーを分散させた溶剤中には、トナー粒子が分散はしているけれども、溶解はしていない。このため、該溶剤の電気伝導度は、トナー粒子表面の電気伝導度のみに基づくものであり、トナー粒子内部の電気伝導度についてはほとんど考慮されていない。たとえば、トナー粒子表面の電気伝導度は良好な値であるとしても、トナー粒子の内部には導電性物質が多く存在し、トナー粒子内部の電気伝導度が高くなりすぎる場合がある。このような場合、トナー粒子内部で近接して存在する導電性物質同士のパーコレーションとよばれる連結が起こり、複数の導電性物質間において通電現象が起こる。このような現象が起こることによって、トナー全体の電気伝導度の値がトナー粒子表面の電気伝導度の値と異なってしまうので、トナー粒子表面の電気伝導度を好適な値に規定しても、好ましい帯電安定性が得られないという問題が生じる。したがって、トナー粒子表面のみならず、トナー粒子内部をも考慮して電気伝導度を規定することが求められている。
However, in
本発明の目的は、トナー粒子の表面だけでなく内部をも考慮して得られる電気伝導度の値を好適に規定することによって、着色剤濃度に左右されることなく、優れた帯電安定性を有する静電荷像現像用トナーを提供することである。 An object of the present invention is to provide excellent charging stability regardless of the colorant concentration by suitably defining the value of electric conductivity obtained in consideration of not only the surface of the toner particles but also the inside. It is an object of the present invention to provide a toner for developing an electrostatic charge image.
本発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含む静電荷像現像用トナーであって、
結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒に該トナーを混合し、該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合し、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去して得られるトナー抽出液は、
該トナー抽出液の電気伝導度をＳｔ（μＳ／ｃｍ）とし、該トナー中に含まれる着色剤の濃度をＣ（重量％）とするとき、
電気伝導度Ｓｔと濃度Ｃとが、下記式を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
Ｓｔ＜−２Ｃ＋８０（ただし、５≦Ｃ≦１５）
The present invention is an electrostatic image developing toner comprising at least a binder resin and a colorant,
The toner is mixed with an organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin, ion-exchanged water is mixed with the organic solvent mixed with the toner, and the organic solvent is removed from the mixed solution obtained by mixing the ion-exchanged water. Toner extract liquid
When the electrical conductivity of the toner extract is St (μS / cm) and the concentration of the colorant contained in the toner is C (% by weight),
The electrostatic charge image developing toner is characterized in that the electric conductivity St and the density C satisfy the following formula.
St <-2C + 80 (where 5 ≦ C ≦ 15)
また本発明は、着色剤は、
少なくとも親水性の流体と超臨界流体とを用いて、着色剤中に含有される導電性不純物を低減する精製処理がされたものであることを特徴とする。
In the present invention, the colorant is
It is characterized in that it has been subjected to a purification treatment that reduces conductive impurities contained in the colorant using at least a hydrophilic fluid and a supercritical fluid.
また本発明は、トナー中に含まれる着色剤の濃度を高くするのに伴って、含有させるべき着色剤として精製純度の高い着色剤が用いられることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that, as the concentration of the colorant contained in the toner is increased, a colorant having a high purity is used as the colorant to be contained.
また本発明は、着色剤は、負帯電性を有することを特徴とする。
また本発明は、着色剤は、
銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドンおよびアゾ顔料のうちから選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
In the invention, the colorant has a negative chargeability.
In the present invention, the colorant is
It is one or more selected from copper phthalocyanine, perylene, quinacridone and azo pigments.
本発明によれば、結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒にトナーを混合し、該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合し、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去して得られるトナー抽出液の電気伝導度とトナー中に含まれる着色剤濃度との関係が好適に設定されるトナーが提供される。トナー抽出液の電気伝導度と着色剤濃度との関係が好適である本発明のトナーは、トナー自体の電気伝導度についても好適な値となり、帯電安定性に優れる。したがって本発明のトナーを用いることによって、白地かぶり、光学濃度の不足などのない良好な画像を形成することができる。なお前記トナーのトナー抽出液は、トナー中の結着樹脂をいったん有機溶媒に溶解または膨潤させ、イオン交換水を混合し、有機溶媒を除去して作製される。このようなトナー抽出液は、結着樹脂とトナー内部に存在していた着色剤などとが均一に分散する状態となる。したがって、トナー抽出液の電気伝導度は、トナー粒子表面だけでなく内部をも考慮された値として測定されるので、実際のトナーの電気伝導度に近い値となり信頼性に優れる。 According to the present invention, the toner is mixed with an organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin, the ion exchange water is mixed with the organic solvent mixed with the toner, and the organic solvent is mixed from the mixed solution obtained by mixing the ion exchange water. A toner in which the relationship between the electrical conductivity of the toner extract obtained by removing the toner and the concentration of the colorant contained in the toner is suitably set is provided. The toner of the present invention in which the relationship between the electrical conductivity of the toner extract and the colorant concentration is suitable also has a suitable value for the electrical conductivity of the toner itself, and is excellent in charging stability. Therefore, by using the toner of the present invention, it is possible to form a good image free from white background fog and insufficient optical density. The toner extract of the toner is prepared by once dissolving or swelling the binder resin in the toner in an organic solvent, mixing ion-exchanged water, and removing the organic solvent. Such a toner extract is in a state in which the binder resin and the colorant existing in the toner are uniformly dispersed. Therefore, the electrical conductivity of the toner extract is measured as a value that takes into account not only the surface of the toner particles but also the inside, so that it is close to the actual electrical conductivity of the toner and is excellent in reliability.
また本発明によれば、着色剤は、少なくとも親水性の流体と超臨界流体とを用いて精製処理がされたものである。このことによって、着色剤中に含有される導電性不純物を低減することができ、着色剤およびトナー全体の電気伝導度を好適な値にすることができる。このような好適な電気伝導度を有するトナーは、帯電安定性に優れ、良好な画像を安定して形成することができる。 According to the present invention, the colorant has been purified using at least a hydrophilic fluid and a supercritical fluid. As a result, the conductive impurities contained in the colorant can be reduced, and the electrical conductivity of the colorant and the entire toner can be set to a suitable value. A toner having such a suitable electric conductivity is excellent in charging stability and can stably form a good image.
また本発明によれば、トナー中に含まれる着色剤の濃度を高くするのに伴って、含有させるべき着色剤として精製純度の高い着色剤が用いられる。精製純度を高くすることによって、着色剤中に含有される導電性不純物を低減することができるので、着色剤の濃度が高いときほど電気伝導度の低い着色剤を用いることができる。したがって、トナー中の着色剤濃度を高くしても、着色剤自体の電気伝導度を低い値とすることによって、トナー全体として好適な電気伝導度を得ることができ、帯電安定性に優れ、良好な画像を安定して形成できるトナーを得ることができる。 According to the present invention, as the concentration of the colorant contained in the toner is increased, a colorant having a high purity is used as the colorant to be contained. Since the conductive impurities contained in the colorant can be reduced by increasing the purification purity, the colorant having a lower electrical conductivity can be used as the concentration of the colorant is higher. Therefore, even if the colorant concentration in the toner is increased, by setting the electrical conductivity of the colorant itself to a low value, it is possible to obtain a suitable electrical conductivity as a whole toner, which is excellent in charging stability and good. A toner capable of stably forming a stable image can be obtained.
また本発明によれば、着色剤は、負帯電性を有するので、本発明の静電荷像現像用トナーを負帯電トナーとする際に、添加する帯電制御剤の量を少なくすることができる。帯電制御剤には、有害な重金属を含むもの、分解や生体での代謝などによって有害物質を発生する恐れがあるものなどがあり、帯電制御剤の量を少なくすることができると、人体および環境への悪影響を低減することができる。また、多くの帯電制御剤は塩構造を持ち、親水性溶媒系で化学的にトナーを造粒する際に、造粒の妨げとなることがあるので、このような帯電制御剤の添加量はなるべく抑えられることが好ましい。 According to the present invention, since the colorant has a negative chargeability, the amount of the charge control agent to be added can be reduced when the electrostatic charge image developing toner of the present invention is a negatively charged toner. Charge control agents include those that contain harmful heavy metals and those that may generate harmful substances due to decomposition, metabolism in the body, etc. If the amount of charge control agents can be reduced, The adverse effect on can be reduced. In addition, many charge control agents have a salt structure and may interfere with granulation when chemically granulating toner in a hydrophilic solvent system. It is preferable to suppress as much as possible.
また本発明によれば、着色剤としては、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドンおよびアゾ顔料のうちから選択される１種または２種以上であることが好ましい。このような着色剤を用いると、着色剤自体が好ましい負帯電性を有するので、本発明の静電荷像現像用トナーを負帯電トナーとする際に、添加する帯電制御剤の量をより少なくすることができる。 According to the present invention, the colorant is preferably one or more selected from copper phthalocyanine, perylene, quinacridone and azo pigments. When such a colorant is used, the colorant itself has a preferable negative chargeability. Therefore, when the electrostatic charge image developing toner of the present invention is a negatively charged toner, the amount of the charge control agent to be added is further reduced. be able to.
本発明の静電荷像現像用トナー（以下、単にトナーとも称する）は、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含む。なお本発明においては、集合体としてのトナーを表す場合には「トナー」と称し、トナーを構成する個々の粒子を表す場合には「トナー粒子」と称する。 The electrostatic charge image developing toner of the present invention (hereinafter also simply referred to as toner) contains at least a binder resin and a colorant. In the present invention, the toner as an aggregate is referred to as “toner”, and the individual particles constituting the toner are referred to as “toner particles”.
結着樹脂としては、たとえば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエーテルポリオール系樹脂などが挙げられる。これらはそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。また２種以上の変性物であってもよい。また本発明においては、シャープメルト性を有し低温定着が可能であり、かつ透明性および二次色再現性に優れるなどの理由でカラートナーに好適に用いることができるポリエステル系樹脂が好ましく用いられる。 Examples of the binder resin include vinyl resins, polyester resins, urethane resins, polyether polyol resins, and the like. Each of these can be used alone or in combination of two or more. Two or more kinds of modified products may be used. In the present invention, a polyester-based resin that can be suitably used for a color toner is preferably used because it has sharp melt properties, can be fixed at low temperature, and is excellent in transparency and secondary color reproducibility. .
ビニル系樹脂としては、たとえば、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類などの重合性二重結合含有単量体から選ばれる１種または２種以上の単独重合体および共重合体が挙げられる。 Examples of the vinyl resin include one or two or more homopolymers and copolymers selected from polymerizable double bond-containing monomers such as olefins such as ethylene, propylene, and butadiene.
ポリエステル系樹脂としては、アルコールとカルボン酸類の重縮合反応によって得られるものが挙げられる。 Examples of the polyester resin include those obtained by a polycondensation reaction between an alcohol and a carboxylic acid.
アルコールとしては、たとえば、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンなどのアルキレンジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレンビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレンビスフェノールＡなどのエーテル化ビスフェノールおよびこれらの飽和または不飽和炭化水素（炭素数３〜２２）誘導体などのジオール、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトラオール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンなどの三価以上のポリオールなどが挙げられる。これらはそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。 Examples of the alcohol include polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane. Diols such as alkylene diols such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, etherified bisphenols such as polyoxyethylene bisphenol A and polyoxypropylene bisphenol A, and saturated or unsaturated hydrocarbon (carbon number 3 to 22) derivatives thereof Sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetraol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2, -Butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxy Examples thereof include trivalent or higher polyols such as methylbenzene. Each of these can be used alone or in combination of two or more.
また、カルボン酸類としては、たとえば、パルチミン酸、ステアリン酸、オレイン酸などのモノカルボン酸類、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸などのジカルボン酸類、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−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタンなどの３価以上のポリカルボン酸類などのカルボン酸ならびにこれらのカルボン酸の飽和または不飽和炭化水素（炭素数３〜２２）誘導体および酸無水物などが挙げられる。これらはそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。 Examples of carboxylic acids include monocarboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid, and oleic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, and sebacic acid. Dicarboxylic acids such as malonic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1, Trivalent or higher polycarboxylic acids such as 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane Carboxylic acids such as these and saturated or unsaturated of these carboxylic acids Such as a hydrocarbon (number of 3 to 22 carbon atoms) derivatives and acid anhydrides. Each of these can be used alone or in combination of two or more.
ウレタン系樹脂としては、たとえば、酸性基または塩基性基含有ポリウレタンを好ましく使用できる。酸性基または塩基性基含有ポリウレタンは、公知の方法に従って製造できる。たとえば、酸性基または塩基性基含有ジオールと、ポリオールと、ポリイソシアネートとを付加重合させればよい。酸性基または塩基性基含有ジオールとしては、たとえば、ジメチロールプロピオン酸、Ｎ−メチルジエタノールアミンなどが挙げられる。ポリオールとしては、たとえば、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオールなどが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、たとえば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。これらの各成分はそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。 As the urethane resin, for example, acidic group or basic group-containing polyurethane can be preferably used. The acidic group or basic group-containing polyurethane can be produced according to a known method. For example, an acid group or basic group-containing diol, a polyol, and a polyisocyanate may be subjected to addition polymerization. Examples of the acidic group or basic group-containing diol include dimethylolpropionic acid and N-methyldiethanolamine. Examples of the polyol include polyether polyols such as polyethylene glycol, polyester polyols, acrylic polyols, and polybutadiene polyols. Examples of the polyisocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Each of these components can be used alone or in combination of two or more.
ポリエーテルポリオール樹脂としては、プロピルオキシレート化ビスフェノールＡ、エチルオキシレート化ビスフェノールＡなどの化合物をエピクロロヒドリン、β−メチルエピクロロヒドリンでグリシジル化したものを、ジハライド、ジイソシアネート、ジアミン、ジチオール、多価フェノールまたはジカルボン酸と反応させて得られる化合物などが挙げられる。 Polyether polyol resins include compounds obtained by glycidylation of compounds such as propyloxylated bisphenol A and ethyloxylated bisphenol A with epichlorohydrin and β-methylepichlorohydrin, dihalides, diisocyanates, diamines, dithiols. And compounds obtained by reacting with polyhydric phenols or dicarboxylic acids.
結着樹脂がアニオン型のものであれば結着樹脂１００ｇ中に含まれる酸性基の量が、２０〜５００ｍｇであるのが好適である。また結着樹脂がカチオン型のものであれば結着樹脂１００ｇ中に含まれる塩基性基の量が、２０〜５００ｍｇであるのが好適である。 If the binder resin is of an anionic type, the amount of acidic groups contained in 100 g of the binder resin is preferably 20 to 500 mg. If the binder resin is of a cationic type, the amount of basic groups contained in 100 g of the binder resin is preferably 20 to 500 mg.
結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、トナーの熱定着性および保存安定性の観点から５０〜９０℃であることが好ましく、５０〜７０℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度が５０℃未満であると、トナー粒子が複写機、プリンタなどの画像形成装置内部で熱凝集を起こし、印刷不良、装置の故障などを誘発する可能性がある。９０℃を大幅に超えると、トナーの記録材への定着不良が発生するおそれがある。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably from 50 to 90 ° C., particularly preferably from 50 to 70 ° C., from the viewpoints of heat fixability and storage stability of the toner. If the glass transition temperature is less than 50 ° C., the toner particles may cause thermal aggregation inside an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, which may cause printing failure, apparatus failure, or the like. If the temperature is significantly higher than 90 ° C., there is a possibility that poor fixing of the toner to the recording material may occur.
結着樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、３，０００〜１００，０００であることが好ましい。数平均分子量が３，０００未満であると、トナー製造時の粒子化が困難となり、１００，０００を超えると、トナーの造粒時に粘度が高くなりすぎて所望の粒径および粒径分布を得ることができない可能性がある。 The number average molecular weight (Mn) of the binder resin is preferably 3,000 to 100,000. When the number average molecular weight is less than 3,000, it is difficult to form particles at the time of toner production. When the number average molecular weight exceeds 100,000, the viscosity becomes too high when the toner is granulated to obtain a desired particle size and particle size distribution. It may not be possible.
着色剤としては、有機または無機の顔料および染料が使用可能であるけれども、耐水性、耐光性などの堅牢性に優れる顔料が好ましく用いられる。 As the colorant, organic or inorganic pigments and dyes can be used, but pigments excellent in fastness such as water resistance and light resistance are preferably used.
黒色顔料としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどが挙げられる。 Examples of the black pigment include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite.
黄色顔料としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキなどが挙げられる。 Examples of yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, and Benzidine Yellow GR. Quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, tartrazine lake and the like.
橙色顔料としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫなどが挙げられる。 Examples of the orange pigment include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザレンレーキ、アマランス、ブリリアントカーミン３Ｂ、キナクリドンレッド、メチルバイオレットレーキ、キナクリドン、ペリレンレッド、ペリレンマゼンタなどが挙げられる。 Examples of red pigments include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, risol red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, Rhodamine lake B, alizaren lake, amaranth, brilliant carmine 3B, quinacridone red, methyl violet lake, quinacridone, perylene red, perylene magenta and the like.
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。 Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化合物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、アンスラキノンなどが挙げられる。 Examples of the blue pigment include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chlorine compound, first sky blue, indanthrene blue BC, and anthraquinone.
緑色顔料としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、フタロシアニングリーンなどが挙げられる。 Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, micalite green lake, final yellow green G, and phthalocyanine green.
白色顔料としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などが挙げられる。 Examples of white pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
また本発明で用いる着色剤は、負帯電性を有することが好ましい。着色剤が負帯電性を有することによって、本発明の静電荷像現像用トナーを負帯電性トナーとする際に添加する帯電制御剤の量を少なくすることができる。このような負帯電性を有する着色剤としては、前記例示した着色剤顔料の中でも、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドンおよびアゾ顔料のうちから選択される１種または２種以上が好ましい。 The colorant used in the present invention preferably has negative chargeability. When the colorant has a negative chargeability, the amount of the charge control agent added when the electrostatic charge image developing toner of the present invention is a negatively chargeable toner can be reduced. As the colorant having such negative chargeability, among the colorant pigments exemplified above, one or more selected from copper phthalocyanine, perylene, quinacridone and azo pigments are preferable.
着色剤の含有量としては、静電荷像現像用トナー中に５〜１５重量％含まれるのが好ましい。５重量％未満であると、充分な画像濃度を有する画像が得られない。１５重量％を超えると、結着樹脂中での着色剤の分散性が悪くなるとともに、帯電性も悪くなる。 The content of the colorant is preferably 5 to 15% by weight in the electrostatic image developing toner. If it is less than 5% by weight, an image having a sufficient image density cannot be obtained. When it exceeds 15% by weight, the dispersibility of the colorant in the binder resin is deteriorated and the charging property is also deteriorated.
また、本発明の静電荷像現像用トナーに用いられる着色剤は、少なくとも親水性の流体と超臨界流体とを用いて、着色剤中に含有される導電性不純物を低減する精製処理がされたものであることが好ましい。 Further, the colorant used in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has been subjected to a purification treatment for reducing conductive impurities contained in the colorant using at least a hydrophilic fluid and a supercritical fluid. It is preferable.
着色剤は、分子構造中に発色の原因となる発色団および助色団を含み、これらは電荷を有するものであることが多い。これらの発色団および助色団が着色剤生成時の未反応物中に含まれる場合、着色剤はこのような導電性物質を不純物として含むこととなり、着色剤の電気伝導度が高くなる。またこのような電気伝導度の高い着色剤をトナー原料に用いると、トナーとしての電気伝導度も高くなりすぎてしまう。また、着色剤の生成時に導電性の不純物がわずかに混入することがあると、着色剤の電気伝導度はこの不純物によってさらに高くなり、トナーの帯電安定性に影響を及ぼす。本発明においては、このような発色団および助色団を含む導電性の未反応物、着色剤生成時に混入する導電性の不純物をあわせて導電性不純物と呼ぶ。特に高温高湿環境下において、前記導電性不純物は、トナー粒子表面に存在し、空気中の水分を吸湿し、トナーの帯電性を著しく低下させてしまう。またトナー中の着色剤濃度が高くなると、導電性不純物がトナー粒子表面に存在する量が多くなるので、トナーの帯電安定性を著しく低下させてしまう。したがって本発明の静電荷像現像用トナーに用いられる着色剤は、このような着色剤中に含有される導電性不純物を低減するために精製処理がなされたものであることが好ましい。 Colorants include chromophores and auxiliary chromophores that cause color development in the molecular structure, and these are often charged. When these chromophores and auxiliary chromophores are contained in the unreacted material when the colorant is produced, the colorant contains such a conductive substance as an impurity, and the electrical conductivity of the colorant is increased. Further, when such a colorant having a high electrical conductivity is used as a toner material, the electrical conductivity of the toner is too high. In addition, if conductive impurities may be slightly mixed during the production of the colorant, the electrical conductivity of the colorant is further increased by this impurity, which affects the charging stability of the toner. In the present invention, the conductive unreacted material including such a chromophore and auxiliary color group and the conductive impurities mixed in when the colorant is generated are collectively referred to as conductive impurities. In particular, in a high-temperature and high-humidity environment, the conductive impurities are present on the surface of the toner particles, absorb moisture in the air, and significantly reduce the chargeability of the toner. Further, when the colorant concentration in the toner becomes high, the amount of conductive impurities present on the surface of the toner particles increases, so that the charging stability of the toner is remarkably lowered. Therefore, the colorant used in the toner for developing an electrostatic image of the present invention is preferably one that has been subjected to a purification treatment in order to reduce conductive impurities contained in such a colorant.
静電荷像現像用トナーの着色剤として用いられる顔料は、溶剤に不溶であるので、再結晶、最沈殿などによる通常の精製方法を用いることができない。したがって、顔料を溶媒中に投入し、サンドミル、超音波などを用いて溶媒中に顔料を細かく分散させ、洗浄し、濾過するという工程を繰り返すことによって精製処理が行われる。しかしながら、このような方法では、毎回分散、洗浄、濾過という各工程を行う必要があり、工程が煩雑であり、長時間を要するとともに多量の溶剤を使用するなどの問題があり非効率的である。 Since the pigment used as the colorant of the toner for developing an electrostatic image is insoluble in a solvent, a usual purification method such as recrystallization or reprecipitation cannot be used. Therefore, the purification treatment is performed by repeating the steps of putting the pigment into the solvent, finely dispersing the pigment in the solvent using a sand mill, ultrasonic waves, etc., washing, and filtering. However, in such a method, it is necessary to perform each process of dispersion, washing, and filtration every time, and the process is complicated, requiring a long time and using a large amount of solvent, which is inefficient. .
そこで本発明の静電荷像現像用トナーに用いられる着色剤は、少なくとも親水性の流体と超臨界流体とを用いて、着色剤中に含有される導電性不純物を低減する精製処理が行われる。このような超臨界流体を用いる精製処理は、短時間かつ簡単な工程で、かつ溶剤を使用しない方法であるので、効率がよく環境にもやさしい。 Therefore, the colorant used in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention is subjected to a purification treatment for reducing conductive impurities contained in the colorant using at least a hydrophilic fluid and a supercritical fluid. Such a refining process using a supercritical fluid is a method that is short and simple, and does not use a solvent. Therefore, it is efficient and environmentally friendly.
物質の温度および圧力を一定条件（臨界点）以上に設定すると、気体と液体との密度が等しい状態の流体となる。この臨界点以上の温度および圧力下での流体を、超臨界流体と呼ぶ。また、臨界点未満においても超臨界流体に近い状態の流体となる場合があり、このような流体を、亜臨界流体と呼ぶ。本発明においては、亜臨界流体も超臨界流体に含まれるものとする。 When the temperature and pressure of the substance are set to a certain condition (critical point) or more, a fluid in which the density of gas and liquid is equal is obtained. A fluid under temperature and pressure above the critical point is called a supercritical fluid. In addition, a fluid close to a supercritical fluid may be obtained even below the critical point, and such a fluid is called a subcritical fluid. In the present invention, the subcritical fluid is also included in the supercritical fluid.
超臨界流体では、気体の性質と液体の性質とがともに現れる。たとえば、密度は気体の密度の数１００倍程度であって液体の密度に近く、粘度は液体の粘度の１／１０〜１／１００程度であって気体の粘度に近い。また、拡散係数は液体の拡散係数の１／１０〜１／１００程度と小さく、熱伝導度は液体の熱伝導度に近く、気体の熱伝導度の１００倍程度である。 In supercritical fluids, both gas and liquid properties appear. For example, the density is about several hundred times the density of the gas and close to the density of the liquid, and the viscosity is about 1/10 to 1/100 of the viscosity of the liquid and close to the viscosity of the gas. Further, the diffusion coefficient is as small as 1/10 to 1/100 of the diffusion coefficient of the liquid, and the thermal conductivity is close to the thermal conductivity of the liquid and is about 100 times the thermal conductivity of the gas.
超臨界流体は、一般的に物を溶解する力が非常に大きく、温度および圧力の変化により、物質の溶解力を大幅に変化させることができる性質を有している。したがって、反応溶媒および抽出溶媒として用いると、超臨界流体は非常に優れた溶媒であり、近年では、物質の分離、抽出、精製などの分野で盛んに研究がされている。超臨界流体を用いる例としては、たとえば、コーヒーにおけるカフェインの抽出、廃棄物の分離および抽出、微粒子の製造などが挙げられる。 A supercritical fluid generally has a very large power for dissolving an object, and has a property that can greatly change the dissolving power of a substance by changing temperature and pressure. Therefore, when used as a reaction solvent and an extraction solvent, a supercritical fluid is a very excellent solvent, and in recent years, extensive research has been conducted in fields such as separation, extraction, and purification of substances. Examples of using a supercritical fluid include extraction of caffeine in coffee, separation and extraction of waste, production of fine particles, and the like.
超臨界流体を用いて精製処理を行う方法としては、急速膨張法（ＲＥＳＳ（Rapid
Expansion of Supercritical Solution）法）を用いることが好ましい。急速膨張法とは、超臨界流体を溶媒に用いて精製しようとする物質（溶質）を溶解させた後減圧することによって、溶媒が超臨界状態でなくなり、溶媒の溶質を溶解する溶解力を低下させて溶質を析出させることによって精製を行う方法である。なお、超臨界流体に可溶でない物質についても超臨界流体中に分散させることによって、溶解している場合と同様に精製を行うことができる。
As a method of performing a purification process using a supercritical fluid, a rapid expansion method (RESS (Rapid
The Expansion of Supercritical Solution method) is preferred. The rapid expansion method uses a supercritical fluid as a solvent to dissolve the substance (solute) to be purified and then depressurizes it to reduce the solvent's ability to dissolve the solvent's solute. And purifying by precipitating the solute. Note that a substance that is not soluble in the supercritical fluid can be purified in the same manner as when it is dissolved by dispersing the substance in the supercritical fluid.
超臨界流体として使用可能な物質としては、たとえば、二酸化炭素、窒素、メタン、エタン、トリフロロメタン、アンモニア、トリフロロクロロメタン、メタノール、エタノール、水などが挙げられる。これらの中でも、常温に近い温度（約３１℃）の臨界温度を有し、かつ無極性、不燃性、無害、安全、安価などの利点を有する二酸化炭素が特に好ましい。 Examples of substances that can be used as the supercritical fluid include carbon dioxide, nitrogen, methane, ethane, trifluoromethane, ammonia, trifluorochloromethane, methanol, ethanol, water, and the like. Among these, carbon dioxide having a critical temperature close to room temperature (about 31 ° C.) and having advantages such as nonpolarity, nonflammability, harmlessness, safety, and low cost is particularly preferable.
また、超臨界流体には、常温常圧下（２５℃、１．０１３×１０５Ｐａ）で着色剤との相溶性および着色剤への溶解性を有しない親水性の流体を加える。本発明において「親水性の流体」とは水を含む。水以外の親水性の流体としては、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどの低級アルコール類などがある。このような親水性の流体は、着色剤を溶解することができないけれども、着色剤中に含まれる導電性不純物を溶解することができる。親水性の流体は着色剤１重量部に対して０．３〜０．５重量部使用されるのが好ましい。 In addition, a hydrophilic fluid having no compatibility with the colorant and no solubility in the colorant is added to the supercritical fluid at room temperature and normal pressure (25 ° C., 1.013 × 10 5 Pa). In the present invention, the “hydrophilic fluid” includes water. Examples of hydrophilic fluids other than water include lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol. Such a hydrophilic fluid cannot dissolve the colorant, but can dissolve conductive impurities contained in the colorant. The hydrophilic fluid is preferably used in an amount of 0.3 to 0.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the colorant.
ここで超臨界流体中に加えられる親水性の流体は、超臨界流体中において液体状態で存在するのが好ましい。親水性の流体を超臨界流体中において液体状態で存在させるためには、親水性の流体と超臨界流体とする流体との物質の組合せ、超臨界流体の温度および圧力を適宜選択することによって実現できる。親水性の流体が超臨界流体中に液体状態で存在すると、減圧によって超臨界流体を気化させるとき、気化された超臨界流体の物質および着色剤が外部に排出されるけれども、親水性の流体は液体のまま存在し、導電性不純物についても、該液体のまま存在する親水性の流体中に残存するので、着色剤と導電性不純物との分離を行う必要がなく、容易に着色剤の精製を行うことができる。 Here, the hydrophilic fluid added to the supercritical fluid preferably exists in a liquid state in the supercritical fluid. In order for a hydrophilic fluid to exist in a liquid state in a supercritical fluid, it is realized by appropriately selecting the combination of the material of the hydrophilic fluid and the fluid to be used as the supercritical fluid, and the temperature and pressure of the supercritical fluid. it can. If the hydrophilic fluid is present in a liquid state in the supercritical fluid, when the supercritical fluid is vaporized by decompression, the vaporized supercritical fluid substance and colorant are discharged to the outside, but the hydrophilic fluid is Since it remains in a liquid and conductive impurities remain in the hydrophilic fluid that remains in the liquid, there is no need to separate the colorant from the conductive impurity, and the colorant can be easily purified. It can be carried out.
このような親水性の流体とともに、超臨界流体を臨界温度以上の温度に加熱し、超臨界流体中に着色剤を粒子状態で分散させる。このようにして一定時間着色剤を超臨界流体中に分散させた後、超臨界流体の温度を臨界温度以上に保ちながらその圧力を所定の圧力まで減少させて超臨界流体を気化させ、超臨界流体であった気体から粒子状態の着色剤を析出させる。なお、着色剤に含まれる導電性不純物は、親水性の流体に溶解されることによって着色剤と分離されている。このようにして着色剤の精製が行われる。 Along with such a hydrophilic fluid, the supercritical fluid is heated to a temperature equal to or higher than the critical temperature, and the colorant is dispersed in a particle state in the supercritical fluid. After the colorant is dispersed in the supercritical fluid for a certain period of time in this way, the supercritical fluid is vaporized by reducing the pressure to a predetermined pressure while keeping the temperature of the supercritical fluid at or above the critical temperature. A colorant in a particle state is deposited from a gas that has been a fluid. Note that conductive impurities contained in the colorant are separated from the colorant by being dissolved in a hydrophilic fluid. In this way, the colorant is purified.
超臨界流体中に着色剤を分散させた後の減圧の程度は、超臨界流体の圧力および温度、超臨界流体の種類、着色剤の種類、得ようとする着色剤の精製純度などに応じて適宜選択できる。たとえば、超臨界流体が二酸化炭素である場合、超臨界流体は３１．１℃以上および７．３ＭＰａ以上に加熱加圧されているので、たとえば大気圧（０．１０１３ＭＰａ）程度にまで急速に減圧することによって、精製された着色剤が得られる。 The degree of decompression after dispersing the colorant in the supercritical fluid depends on the pressure and temperature of the supercritical fluid, the type of supercritical fluid, the type of colorant, the purification purity of the colorant to be obtained, etc. It can be selected as appropriate. For example, when the supercritical fluid is carbon dioxide, since the supercritical fluid is heated and pressurized to 31.1 ° C. or higher and 7.3 MPa or higher, the pressure is rapidly reduced to about atmospheric pressure (0.1013 MPa), for example. As a result, a purified colorant is obtained.
図１は、本発明の静電荷像現像用トナーに用いられる着色剤の精製処理に好適に用いられる精製処理装置１を簡略化して示す系統図である。精製処理装置１は、ポンプ２と、原料ガス供給バルブ３と、抽出容器４と、減圧バルブ５と、採取器６とを含んで構成される。ポンプ２は、超臨界流体の原料ガスの供給源であり、かつ充填された超臨界流体の原料ガスを加圧する。原料ガス供給バルブ３は、ポンプ２から供給される加圧された原料ガスを抽出容器４へ供給する。抽出容器４は、超臨界流体を生成し、かつ超臨界流体中に着色剤を分散させるための容器である。減圧バルブ５は、抽出容器４の超臨界流体の圧力を減少させ、超臨界流体であったガスと着色剤とを排出する。採取器６は、減圧バルブ５から放出される着色剤を採取する容器である。
FIG. 1 is a system diagram schematically showing a
原料ガスは、ポンプ２に充填されて加圧された後、原料ガス供給バルブ３を介して抽出容器４に供給される。
The source gas is filled in the
抽出容器４には、図示しないけれども、抽出容器４内の温度を測定する温度計、抽出容器４内の圧力を測定する圧力計および抽出容器４の内容物を加熱するヒータがそれぞれ設けられる。また抽出容器４には、精製物供給管７の一端が接続される。抽出容器４には、本発明の静電荷像現像用トナーに用いられる着色剤および親水性の流体の適量が予め投入される。さらに、原料ガス供給バルブ３を介して、加圧された原料ガスの適量が抽出容器４に供給される。このとき、減圧バルブ５は閉じられている。抽出容器４内の温度は、温度計によって管理され、ヒータによって調整される。また抽出容器４内の圧力は、圧力計によって管理され、ポンプ２によって調整される。適量の原料ガスが供給されて超臨界流体とする抽出容器４内の原料ガスに所望の圧力が得られると、原料ガス供給バルブ３を閉じて供給を停止する。このようにして所望の温度および圧力が得られると、原料ガスから超臨界流体が生成し、着色剤および親水性の流体が超臨界流体中に均一に分散する。このとき、着色剤中に含まれる導電性不純物は、親水性の流体に溶解し、着色剤と分離される。この超臨界流体中に着色剤が分散する状態を一定時間保持した後、減圧バルブ５を開放する。
Although not shown, the
減圧バルブ５を開放することによって、着色剤を含む抽出容器４内の超臨界流体が、減圧バルブ５から精製物供給管７を通って排出され、大気圧付近にまで減圧されて気化する。このとき、超臨界流体中に分散していた着色剤が析出する。なお、抽出容器４内の導電性不純物を含む親水性の流体は液体状態のままで大部分が抽出容器４内に残存し、極少量が減圧バルブ５から超臨界流体および着色剤とともに排出される。
By opening the
減圧バルブ５を介して抽出容器４に接続される精製物供給管７には、減圧バルブ５の開放と同時に、減圧によって、超臨界流体から生成される原料ガスと着色剤との混合物が送給される。精製物供給管７内を流過した前記混合物は、不図示のノズルから採取器６内に粒子状態の着色剤を含む気流として放出され、精製された着色剤として採取器６内に回収される。
A mixture of the raw material gas generated from the supercritical fluid and the colorant is supplied to the purified
なお、不図示のノズルから放出される粒子状態の着色剤に、超臨界流体から生成される原料ガスとともに排出された親水性の流体が付着していても、極少量であるので精製純度への影響はごくわずかであり、あまり問題はない。 In addition, even if the hydrophilic fluid discharged together with the raw material gas generated from the supercritical fluid adheres to the colorant in a particle state discharged from a nozzle (not shown), it is extremely small amount. The impact is negligible and is not a problem.
以上のようにして、親水性の流体と超臨界流体とを用いて着色剤中に含有される導電性不純物を低減する精製処理を行うことができる。このような精製処理において、より高い精製純度の着色剤を得るためには、抽出容器４内の温度または圧力をより高く、精製時間をより長く設定することが必要である。
As described above, the purification treatment for reducing the conductive impurities contained in the colorant can be performed using the hydrophilic fluid and the supercritical fluid. In such a purification process, in order to obtain a colorant having a higher purification purity, it is necessary to set the temperature or pressure in the
本発明の静電荷像現像用トナーに用いる着色剤には、トナー中に含まれる着色剤の濃度を高くするのに伴って、含有させるべき着色剤として精製純度の高い着色剤が用いられることが好ましい。このように、着色剤濃度を高くするときほど精製純度の高い着色剤を用いることによって、着色剤の濃度が高いほどトナーに含有される着色剤の電気伝導度が低くなるので、着色剤濃度が高くても電気伝導度が低いトナーを製造することができる。このような電気伝導度が低いトナーは、帯電安定性に優れ、良好な画像を安定して形成することができる。 In the colorant used in the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, a high-purity colorant may be used as a colorant to be contained as the concentration of the colorant contained in the toner is increased. preferable. In this way, by using a colorant having a higher purification purity as the colorant concentration is increased, the higher the colorant concentration, the lower the electrical conductivity of the colorant contained in the toner. Even if it is high, a toner having low electrical conductivity can be produced. Such a toner having low electrical conductivity is excellent in charging stability and can stably form a good image.
本発明の静電荷像現像用トナーには、結着樹脂および着色剤以外にも、たとえば、磁性粉、ワックス、帯電制御剤などの添加剤を必要に応じて添加することができる。 In addition to the binder resin and the colorant, for example, additives such as magnetic powder, wax, charge control agent and the like can be added to the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention as necessary.
磁性粉としては、たとえば、マグネタイト、γ−ヘマタイト、各種フェライトなどが挙げられる。磁性粉を添加する場合、磁性粉は、結着樹脂１００重量部に対して１〜５重量部であるのが好ましい。 Examples of the magnetic powder include magnetite, γ-hematite, various ferrites, and the like. When adding magnetic powder, it is preferable that magnetic powder is 1-5 weight part with respect to 100 weight part of binder resin.
ワックスは、オフセットを防止する目的で用いられる。ワックスとしては、公知のものを使用でき、たとえば、パラフィンワックス、酸化パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、モンタンワックスなどの鉱物ワックス、みつろう、カルナバワックスなどの動植物ワックス、低分子量ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックス、酸化型のポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸化ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの合成ワックスなどが挙げられる。これらは単独で使用しても、あるいは２種以上を併用してもよい。ワックスの配合量は特に限定されないけれども、ワックスを添加する場合、結着樹脂１００重量部に対して、３〜９重量部であるのが好ましい。 Wax is used for the purpose of preventing offset. Known waxes can be used, for example, petroleum wax such as paraffin wax, oxidized paraffin wax and microcrystalline wax, mineral wax such as montan wax, animal and plant wax such as beeswax and carnauba wax, low molecular weight polyethylene, polypropylene and the like. Polyolefin waxes, oxidized polyethylene waxes, oxidized polyolefin waxes such as polypropylene, and synthetic waxes such as Fischer-Tropsch wax. These may be used alone or in combination of two or more. Although the compounding quantity of a wax is not specifically limited, When adding a wax, it is preferable that it is 3-9 weight part with respect to 100 weight part of binder resin.
また、トナーの摩擦帯電量を制御する帯電制御剤としては、公知のものを使用でき、たとえば、４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料、サリチル酸の金属錯体、カリックスアレン系のものなどが挙げられる。これらを単独で、または２種以上を併用して使用することができる。帯電制御剤の配合量は特に限定されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して、０．５〜３重量部である。 As the charge control agent for controlling the triboelectric charge amount of the toner, known ones can be used. For example, a dye comprising a quaternary ammonium salt compound, a nigrosine compound, a complex of aluminum, iron, chromium, etc., triphenylmethane Pigments, metal complexes of salicylic acid, calixarene-based pigments, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the charge control agent is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
本発明の静電荷像現像用トナーは、公知の方法によって得ることができる。たとえば、結着樹脂に着色剤（もしくは予め結着樹脂中に着色剤を予備分散させたいわゆるマスターバッチ組成物）を加え、さらに必要に応じて帯電制御剤、ワックス、磁性粉などを加え、混合機で混合した後、溶融混練して均一分散させ、得られた溶融混練物を粉砕し分級する粉砕法が用いられる。 The electrostatic image developing toner of the present invention can be obtained by a known method. For example, a colorant (or a so-called master batch composition in which a colorant is preliminarily dispersed in a binder resin) is added to the binder resin, and a charge control agent, wax, magnetic powder, etc. are added and mixed as necessary. After mixing with a machine, a pulverization method is used in which the mixture is melt-kneaded and uniformly dispersed, and the resulting melt-kneaded product is pulverized and classified.
混合機としては、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）、スーパーミキサー（川田社製）、メカノミル（岡田精工社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（ホソカワミクロン社製）、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、コスモシステム（川崎重工業社製）などの装置を用いることができる。混練機としては、ＴＥＭ−１００Ｂ（東芝機械製）、ＰＣＭ−６５／８７（池貝製）などの１軸もしくは２軸のエクストルーダー、あるいはニーディックス（三井鉱山社製）などのオープンロール方式のものを用いればよい。特に溶融混練工程においては、着色剤および添加剤を結着樹脂中に効率よく分散させるために、溶融時の樹脂粘度が下がりすぎないように、たとえば結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の２倍以下の温度である低い温度で、高いせん断力によって混練を行うことが望ましく、溶融混練時に発生する混合熱を容易に放熱できるオープンロール方式の混練機を用いるのが特に好ましい。 Henschel mixers (made by Mitsui Mining Co., Ltd.), super mixers (made by Kawada Co., Ltd.), mechano mills (made by Okada Seiko Co., Ltd.), Ong mills (made by Hosokawa Micron Co.), hybridization systems (Nara Machinery) And other devices such as Cosmo System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) can be used. As a kneading machine, uniaxial or biaxial extruders such as TEM-100B (manufactured by Toshiba Machine), PCM-65 / 87 (manufactured by Ikegai), or open roll type machines such as knee dicks (manufactured by Mitsui Mining) May be used. In particular, in the melt-kneading step, in order to efficiently disperse the colorant and the additive in the binder resin, for example, the glass transition temperature (Tg) of the binder resin is 2 so that the resin viscosity at the time of melting does not decrease too much. It is desirable to perform kneading with a high shearing force at a low temperature, which is a temperature less than twice, and it is particularly preferable to use an open roll type kneader that can easily dissipate the heat of mixing generated during melt kneading.
混練物の粉砕にはジェット気流を用いた衝突式気流粉砕機、機械式粉砕機などを用いることができる。粉砕後、風力などによる分級を施して所定粒度に調整する。 For pulverization of the kneaded product, a collision type air pulverizer using a jet air current, a mechanical pulverizer, or the like can be used. After pulverization, classification with wind force or the like is performed to adjust to a predetermined particle size.
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、水溶液中または溶剤中で粒子を生成する懸濁法、乳化凝集法、液中乾燥法などの重合法によって得ることもできる。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention can also be obtained by a polymerization method such as a suspension method in which particles are formed in an aqueous solution or a solvent, an emulsion aggregation method, or a drying method in liquid.
このようにして製造されたトナー粒子としては、体積平均粒径Ｄ５０が３〜１０μｍであるものが好ましい。トナーの体積平均粒径Ｄ５０が３μｍ未満であると、トナー粒径が小さくなり過ぎて感光体にトナーが安定して供給されず、白地かぶりが発生するおそれがある。また、トナーの体積平均粒径Ｄ５０が１０μｍを超え、大きくなりすぎると、高画質な画像を得ることができない。 The toner particles thus produced preferably have a volume average particle diameter D50 of 3 to 10 μm. If the volume average particle diameter D50 of the toner is less than 3 μm, the toner particle diameter becomes too small and the toner is not stably supplied to the photoreceptor, and there is a possibility that fogging on the white background may occur. Further, if the volume average particle diameter D50 of the toner exceeds 10 μm and becomes too large, a high-quality image cannot be obtained.
さらに、このようにして製造されたトナーは、粒度分布がより狭い範囲であるものが好ましいけれども、通常の粉砕法で得られうる粒度のものであれば使用できる。具体的には、粒径が体積平均粒径Ｄ５０の０．５倍（０．５×Ｄ５０）以下である粒子が２０個数％以下、粒径が体積平均粒径Ｄ５０の２倍（２×Ｄ５０）以上である粒子が２体積％以下であるように調節されることが好ましい。 Further, the toner manufactured in this way preferably has a narrower particle size distribution, but any toner having a particle size that can be obtained by an ordinary pulverization method can be used. Specifically, 20% by number or less of particles whose particle size is 0.5 times (0.5 × D50) or less of the volume average particle size D50, and 2 times the volume average particle size D50 (2 × D50). It is preferable that the particles are adjusted so as to be 2% by volume or less.
このようにして得られたトナーには、たとえば、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性および長期保存性改善、クリーニング特性改善、感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤が混合されてもよい。外添剤に使用できる無機微粉体としては、たとえば、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体などが挙げられる。無機微粉体は、必要に応じて疎水化、帯電性制御などの目的で、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、その他の有機ケイ素化合物などの処理剤で処理されていることが好ましい。処理剤は１種を単独で、または２種以上を併用して使用することができる。外添剤の使用量は、トナー１００重量部に対して０．５〜５重量部であることが好ましい。 The toner thus obtained includes, for example, external additives responsible for functions such as improved powder flowability, improved triboelectric chargeability, improved heat resistance and long-term storage, improved cleaning characteristics, and control of photoreceptor surface wear characteristics. May be mixed. Examples of the inorganic fine powder that can be used for the external additive include silica fine powder, titanium oxide fine powder, and alumina fine powder. The inorganic fine powder is, for the purpose of hydrophobization and chargeability control, if necessary, silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having functional groups, It is preferable to treat with other treating agents such as organosilicon compounds. A processing agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The amount of the external additive used is preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
他の添加剤としては、たとえば、フッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン、約４０％のシリカ粒子を含有するシリコーンオイルなどの滑剤が好適に用いられる。また、トナーの帯電特性と逆極性を有する４級アンモニウム塩などの白色微粒子を現像性向上剤として少量用いてもよい。またこれらの添加剤の使用量は、それぞれトナー１００重量部に対して０．５〜３重量部であることが好ましい。 As other additives, for example, a lubricant such as a fluororesin, zinc stearate, polyvinylidene fluoride, and silicone oil containing about 40% silica particles is preferably used. Further, a small amount of white fine particles such as quaternary ammonium salt having a polarity opposite to the charging characteristics of the toner may be used as a developing property improver. The amount of these additives used is preferably 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
このようにして得られる本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒にトナーを混合し、該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合し、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去して得られるトナー抽出液の電気伝導度と、トナー中に含まれる着色剤濃度との関係が好適に設定されることを特徴とする。 The electrostatic image developing toner of the present invention thus obtained is mixed with an organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin, mixed with ion-exchanged water with the organic solvent mixed with the toner, The relationship between the electric conductivity of the toner extract obtained by removing the organic solvent from the mixed solution mixed with ion-exchanged water and the concentration of the colorant contained in the toner is preferably set.
以下トナー抽出液の作製方法について説明する。トナー抽出液の作製方法は、結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒に本発明の静電荷像現像用トナーを混合する工程と、該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合する工程と、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去する工程とを含む。 Hereinafter, a method for preparing a toner extract will be described. A method for preparing a toner extract includes a step of mixing the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention in an organic solvent capable of dissolving or swelling a binder resin, and a step of mixing ion-exchanged water in the organic solvent mixed with the toner. And a step of removing the organic solvent from the mixed solution in which the ion exchange water is mixed.
結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒としては、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、ピロールなどの含窒素複素環式化合物、ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物などが挙げられる。これらの溶剤のうちから１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用して使用することもできる。 Examples of the organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, acetates such as ethyl acetate and butyl acetate, n-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, and pyrrole. Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as hexane, cyclohexane, etc., amides such as N-methylformamide and N, N-dimethylformamide, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, and sulfur-containing substances such as dimethyl sulfoxide Compound etc. are mentioned. Among these solvents, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
以下トナー抽出液の製造例について説明する。結着樹脂を溶解または膨潤（以下、特に断らない限り膨潤も溶解に含まれるものとして、単に溶解と記載する）しうる有機溶媒に本発明の静電荷像現像用トナーを混合する工程では、スターラーチップの入った３００ｍｌビーカーに有機溶媒（たとえば２０ｇ）および本発明の静電荷像現像用トナー（たとえば５ｇ）を投入して混合し、該トナー中の結着樹脂を有機溶媒中に完全に溶解させる。なおこのとき、該トナー中の結着樹脂以外の成分は、有機溶媒中に分散している状態である。 Hereinafter, production examples of the toner extract will be described. In the step of mixing the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention with an organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin (hereinafter, simply referred to as “dissolve” unless otherwise specified, swelling is also included in the dissolution) An organic solvent (for example, 20 g) and the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention (for example, 5 g) of the present invention are mixed in a 300 ml beaker containing chips, and the binder resin in the toner is completely dissolved in the organic solvent. . At this time, the components other than the binder resin in the toner are dispersed in the organic solvent.
該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合する工程では、結着樹脂が溶解した有機溶媒に、少量のイオン交換水（たとえば約５ｇ）を加えて約５分間の攪拌混合を行う。このときに用いられるイオン交換水は、電気伝導度が２．０（μＳ／ｃｍ）以下であることが好ましい。また、加えるイオン交換水の量としては、有機溶媒中に溶解している結着樹脂が析出しない範囲で、できるだけ多量であることが好ましい。該トナーを混合した有機溶媒が少量のイオン交換水と完全に混合されていることが確認されると、イオン交換水を混合した混合溶液は次の工程に供される。 In the step of mixing ion-exchanged water with the organic solvent mixed with the toner, a small amount of ion-exchanged water (for example, about 5 g) is added to the organic solvent in which the binder resin is dissolved, and stirring and mixing is performed for about 5 minutes. The ion exchange water used at this time preferably has an electric conductivity of 2.0 (μS / cm) or less. Further, the amount of ion-exchanged water to be added is preferably as large as possible as long as the binder resin dissolved in the organic solvent does not precipitate. When it is confirmed that the organic solvent mixed with the toner is completely mixed with a small amount of ion-exchanged water, the mixed solution mixed with the ion-exchanged water is subjected to the next step.
該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去する工程では、混合溶液に、有機溶媒に溶解している結着樹脂が析出しないように注意深く前述のイオン交換水（たとえば２００ｇ）を追加しながら攪拌および煮沸を行う。この攪拌および煮沸は有機溶媒特有の臭いがなくなるまで行われる。このようにして、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去した後、常温にまで冷却する。また該有機溶媒を除去した溶液がトナーの量と追加したイオン交換水の量との和（たとえば２０５ｇ）と同じ量になるように前述のイオン交換水を追加し、トナー抽出液とする。 In the step of removing the organic solvent from the mixed solution mixed with the ion-exchanged water, the above-mentioned ion-exchanged water (for example, 200 g) is carefully added to the mixed solution so that the binder resin dissolved in the organic solvent does not precipitate. While stirring and boiling. This stirring and boiling is performed until the odor peculiar to the organic solvent disappears. Thus, after removing the organic solvent from the mixed solution in which the ion exchange water is mixed, the mixture is cooled to room temperature. Further, the above-mentioned ion exchange water is added so that the solution from which the organic solvent has been removed is the same as the sum of the amount of toner and the amount of ion exchange water added (for example, 205 g) to obtain a toner extract.
なお、上記トナー抽出液製造例におけるトナー、有機溶媒およびイオン交換水の使用量は１例であり、それぞれ適宜変更されてもよい。 Note that the usage amounts of the toner, the organic solvent, and the ion-exchanged water in the toner extract manufacturing example are only one example, and may be appropriately changed.
以下トナー抽出液の電気伝導度の測定方法について説明する。前述のようにして作製したトナー抽出液を、濾紙を用いて濾過し、最初に得られる約５０ｍｌは廃棄し、次の１００ｍｌを採取する。残りの抽出液については廃棄する。この採取した１００ｍｌのトナー抽出液の電気伝導度を電気伝導率計によって測定し、得られた電気伝導度の値をＳｔ（μＳ／ｃｍ）とする。 Hereinafter, a method for measuring the electrical conductivity of the toner extract will be described. The toner extract prepared as described above is filtered using filter paper, and about 50 ml of the first obtained is discarded, and the next 100 ml is collected. Discard the remaining extract. The collected 100 ml of toner extract is measured for electric conductivity with an electric conductivity meter, and the obtained electric conductivity value is defined as St (μS / cm).
前述のようにして作製したトナー抽出液は、トナー中の結着樹脂がいったん有機溶媒に溶解することによって、トナー粒子内部に含まれる着色剤などが有機溶媒中に分散する状態となる。また、イオン交換水を追加する作業および有機溶媒を除去する作業は、結着樹脂が析出しないように行われるので、結着樹脂とトナー粒子内部に存在していた着色剤などとがトナー抽出液中においても分散する状態となる。このような状態でトナー抽出液の電気伝導度を測定すると、トナー粒子内部の電気伝導度についても考慮された電気伝導度の値を測定することができる。 In the toner extract prepared as described above, the binder resin in the toner is once dissolved in the organic solvent, so that the colorant contained in the toner particles is dispersed in the organic solvent. In addition, since the operation of adding ion exchange water and the operation of removing the organic solvent are performed so that the binder resin does not precipitate, the binder resin and the colorant that existed in the toner particles are mixed with the toner extract. Even inside, it will be in a state of dispersion. When the electrical conductivity of the toner extract is measured in such a state, it is possible to measure an electrical conductivity value that takes into account the electrical conductivity inside the toner particles.
本発明の静電荷像現像用トナーは、このようにして作製されるトナー抽出液の電気伝導度Ｓｔ（μＳ／ｃｍ）と該トナー中に含まれる着色剤の濃度Ｃ（重量％）とが、下記式を満足することを特徴とする。
Ｓｔ＜−２Ｃ＋８０（ただし、５≦Ｃ≦１５）
In the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, the electrical conductivity St (μS / cm) of the toner extract thus prepared and the concentration C (% by weight) of the colorant contained in the toner are as follows: The following formula is satisfied.
St <-2C + 80 (where 5 ≦ C ≦ 15)
トナー抽出液の電気伝導度Ｓｔ（μＳ／ｃｍ）と該トナー中に含まれる着色剤の濃度Ｃ（重量％）とがこのような関係であると、着色剤濃度が高くても電気伝導度が高くなりすぎず、帯電安定性の高い静電荷像現像用トナーとなる。 If the electrical conductivity St (μS / cm) of the toner extract and the concentration C (% by weight) of the colorant contained in the toner have such a relationship, the electrical conductivity is high even if the colorant concentration is high. It becomes an electrostatic charge image developing toner having high charging stability without becoming too high.
なお本発明の静電荷像現像用トナーの着色剤として、前述のように親水性流体および超臨界流体で精製処理を行った着色剤を用いると、着色剤中に含まれる導電性不純物が低減され、電気伝導度が低くなるので、トナー全体としての電気伝導度についても好適な値とすることができ、帯電安定性に優れるトナーとすることができる。また、トナー中に含まれる着色剤の濃度を高くするのに伴って、含有させるべき着色剤として精製純度の高い着色剤を用いると、着色剤の濃度が高いときほど該着色剤の電気伝導度が低くなり、着色剤濃度が高くても、好適な電気伝導度のトナーとすることができる。 As described above, when the colorant purified with the hydrophilic fluid and the supercritical fluid is used as the colorant of the toner for developing an electrostatic image of the present invention, conductive impurities contained in the colorant are reduced. Since the electrical conductivity is low, the electrical conductivity of the toner as a whole can be set to a suitable value, and the toner can be excellent in charging stability. Further, when a highly purified colorant is used as the colorant to be included as the concentration of the colorant contained in the toner is increased, the electrical conductivity of the colorant increases as the colorant concentration increases. Even when the colorant concentration is high, a toner having suitable electrical conductivity can be obtained.
以上のような本発明の静電荷像現像用トナーは、キャリアを用いない一成分現像剤用の磁性トナーまたは非磁性トナーとしても使用することができるけれども、高速対応性、安定性に優れる点からキャリアと混合し、二成分現像剤として使用されることが好ましい。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention as described above can be used as a magnetic toner or a non-magnetic toner for a one-component developer without using a carrier, but is excellent in high-speed compatibility and stability. It is preferably mixed with a carrier and used as a two-component developer.
二成分現像剤のキャリアとしては、公知のものを用いることができ、たとえば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、樹脂中に磁性粉を含む磁性樹脂キャリアなどの磁性を有する粉体、ガラスビーズなど、ならびにこれらの表面を樹脂などで被覆したものが挙げられる。キャリアの被覆に使用できる樹脂としては、たとえば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらの樹脂を被覆する方法としては、公知慣用の手段を用いることができ、たとえば、噴霧法、浸透法、熱処理法などの方法が挙げられる。 As the carrier of the two-component developer, known ones can be used, for example, iron powder, ferrite powder, nickel powder, magnetic powder such as magnetic resin carrier containing magnetic powder in resin, glass beads, etc. And those whose surfaces are coated with a resin or the like. Examples of the resin that can be used for coating the carrier include a silicone resin, an acrylic resin, a styrene resin, and a fluororesin. As a method for coating these resins, known and commonly used means can be used, and examples thereof include a spraying method, an infiltration method, and a heat treatment method.
このようなキャリアを、ナウタミキサ、Ｖ型混合機などの混合機によって本発明のトナーと混合することによって、二成分現像剤とすることができる。 By mixing such a carrier with the toner of the present invention by a mixer such as a Nauta mixer or a V-type mixer, a two-component developer can be obtained.
以下本発明の実施例について説明する。実施例および比較例のトナーに用いる着色剤は、以下のようにして用意した。 Examples of the present invention will be described below. The colorant used for the toners of Examples and Comparative Examples was prepared as follows.
（着色剤Ａ）
市販の銅フタロシアニンC.I.Pigment blue１５：３（クラリアントジャパン社製）を着色剤Ａとした。
(Colorant A)
Commercially available copper phthalocyanine CIPigment blue 15: 3 (manufactured by Clariant Japan) was used as Colorant A.
（着色剤Ｂ）
５０ｇの着色剤Ａに対して、容量が２００ｍｌの抽出容器内において、超臨界流体として二酸化炭素１３０ｇと、親水性の流体としてメタノール２０ｇとを用いて４０℃／１００ａｔｍの条件下で３０分間精製処理を行い、着色剤Ｂを得た。
(Colorant B)
For 50 g of Colorant A, in a 200 ml capacity extraction vessel, using 30 g of carbon dioxide as the supercritical fluid and 20 g of methanol as the hydrophilic fluid, a purification treatment for 30 minutes at 40 ° C./100 atm. And coloring agent B was obtained.
（着色剤Ｃ）
６０℃／１５０ａｔｍの条件下で精製処理を行った以外は着色剤Ｂと同様にして、着色剤Ｃを得た。
(Colorant C)
Colorant C was obtained in the same manner as Colorant B, except that the purification treatment was performed at 60 ° C./150 atm.
（着色剤Ｄ）
６０℃／２５０ａｔｍの条件下で精製処理を行った以外は着色剤Ｂと同様にして、着色剤Ｄを得た。
(Colorant D)
Colorant D was obtained in the same manner as Colorant B, except that the purification treatment was performed at 60 ° C./250 atm.
このようにして得られた着色剤を用いて実施例および比較例のトナーを製造した。なお、実施例および比較例に使用した結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）および軟化温度（Ｔｍ）ならびにトナーの体積平均粒径Ｄ５０は次のようにして測定した。 Using the colorant thus obtained, toners of Examples and Comparative Examples were produced. The glass transition temperature (Tg) and softening temperature (Tm) of the binder resin used in the examples and comparative examples, and the volume average particle diameter D50 of the toner were measured as follows.
〈結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）測定〉
示差走査熱量計（商品名；ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ：セイコーインスツルメンツ株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料を昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度として求めた。
<Measurement of glass transition temperature (Tg) of binder resin>
Using a differential scanning calorimeter (trade name; EXSTAR6000 DSC: manufactured by Seiko Instruments Inc.), the DSC curve was measured by heating the sample at a heating rate of 10 ° C. per minute in accordance with Japanese Industrial Standard (JIS) K7121-1987. . Draw the endothermic peak corresponding to the glass transition of the obtained DSC curve at a point where the slope is maximum with respect to the straight line that extends the base line on the high temperature side to the low temperature side and the curve from the rising part of the peak to the vertex. The temperature at the intersection with the tangent was determined as the glass transition temperature.
〈結着樹脂の軟化温度（Ｔｍ）測定〉
実施例および比較例のトナーに用いた結着樹脂の軟化温度（Ｔｍ）は、次のような条件で、昇温速度６℃／分で１ｍｍ３の試料を溶融流出させた場合に、流出開始点から流出終了点の高さの１／２に相当する温度を測定し、それを軟化温度（Ｔｍ）とした。
装置：高架式フローテスター（商品名；ＣＦＴ−５００：島津製作所（株）製）
ダイスの細孔の径：１ｍｍ
ダイスの細孔の長さ：１ｍｍ
荷重：２０ｋｇｆ
<Measurement of softening temperature (Tm) of binder resin>
The softening temperature (Tm) of the binder resin used in the toners of the examples and comparative examples is as follows. When a sample of 1 mm 3 is melted and discharged at a temperature rising rate of 6 ° C./min under the following conditions, the outflow starts. A temperature corresponding to ½ of the height of the end point of outflow from the point was measured, and it was defined as a softening temperature (Tm).
Apparatus: Elevated flow tester (trade name; CFT-500: manufactured by Shimadzu Corporation)
Die pore diameter: 1mm
Die pore length: 1mm
Load: 20kgf
〈トナーの体積平均粒径Ｄ５０測定〉
レーザ回折式粒子径測定装置（商品名；ＳＡＬＤ−２０００Ａ：島津製作所製）を用いて測定した値から算出した。
<Measurement of Toner Volume Average Particle Size D50>
It calculated from the value measured using the laser diffraction type particle diameter measuring apparatus (brand name; SALD-2000A: Shimadzu Corporation make).
（実施例１）
結着樹脂として、ガラス転移温度Ｔｇ＝６０℃、軟化温度Ｔｍ＝１１０℃のポリエステル樹脂（商品名；ＳＥ−１０５：大日本インキ化学工業社製）８５．５重量部と、前記結着樹脂中に４０重量％の濃度で着色剤Ｂを予備分散させたマスターバッチ１２．５重量部と、帯電制御剤としてアルキルサリチル酸金属塩（商品名；ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−８４：オリエント化学工業（株）製）２重量部とをヘンシェルミキサー（商品名；ＦＭ−２０：三井鉱山（株）製）に投入し、１０分間混合して原料混合物を得た。この原料混合物を、ニーディックス（商品名；ＭＯＳ１４０−８００：三井鉱山（株）製）によって溶融混練分散させた。なお、溶融混練の条件は、フロントロールの供給側温度６０℃、排出側温度３０℃、バックロールの供給側および排出側温度２０℃、フロントロール回転数毎分７５回転、バックロール回転数毎分６０回転、原料混合物供給速度１０ｋｇ／ｈで行った。なお、溶融混練分散工程における赤外線非接触温度計によって測定される溶融混練物の温度は、いずれの場所においても結着樹脂のガラス点移温度（Ｔｇ）の２倍以下である１２０℃以下であった。
Example 1
As the binder resin, 85.5 parts by weight of a polyester resin having a glass transition temperature Tg = 60 ° C. and a softening temperature Tm = 110 ° C. (trade name; SE-105, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), and in the binder resin 12.5 parts by weight of a masterbatch obtained by predispersing colorant B at a concentration of 40% by weight, and an alkyl salicylic acid metal salt (trade name; BONTRON E-84: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 2 as a charge control agent The parts by weight were put into a Henschel mixer (trade name; FM-20, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and mixed for 10 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture was melt-kneaded and dispersed by means of Niedix (trade name; MOS140-800: manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The melt kneading conditions are: front roll supply side temperature 60 ° C., discharge side temperature 30 ° C., back roll supply side and discharge side temperature 20 ° C., front roll rotation speed 75 minutes / back roll rotation speed / minute The rotation was performed at 60 rpm and the raw material mixture supply speed of 10 kg / h. Note that the temperature of the melt-kneaded product measured by the infrared non-contact thermometer in the melt-kneading and dispersing step was 120 ° C. or less, which is not more than twice the glass point transition temperature (Tg) of the binder resin at any location. It was.
溶融混練によって得られた溶融混練物を、冷却、粗砕の工程を経てジェット式粉砕機（ＩＤＳ−２：日本ニューマチック工業社製）によって粉砕後コールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）で粒度を確認しながら、風力分級し、トナーを作製した。得られたトナーは、体積平均粒径Ｄ５０＝５．８μｍで、０．５×Ｄ５０以下の粒径の粒子が２０個数％以下、２×Ｄ５０以上の粒径である粒子が２体積％以下であった。 The melt-kneaded product obtained by melt-kneading is cooled and coarsely pulverized and then pulverized by a jet-type pulverizer (IDS-2: manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.). While confirming, air classification was performed to prepare a toner. The obtained toner has a volume average particle diameter D50 = 5.8 μm, particles having a particle diameter of 0.5 × D50 or less are 20% by number or less, and particles having a particle diameter of 2 × D50 or more are 2% by volume or less. there were.
さらにこのトナー１００重量部に対して、シランカップリング剤とジメチルシリコーンオイルとで表面処理された疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積１２０ｍ２／ｇ）を０．５０重量部添加して、負帯電性の実施例１のトナーを作製した。 Furthermore, 0.50 parts by weight of hydrophobic silica fine powder (BET specific surface area 120 m 2 / g) surface-treated with a silane coupling agent and dimethylsilicone oil was added to 100 parts by weight of the toner, and negative charging was performed. The toner of Example 1 was manufactured.
（実施例２）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ｃを使用した以外は実施例１と同様にして、実施例２のトナーを作製した。なお、実施例２のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．３μｍであった。
(Example 2)
A toner of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that Colorant C was used as the colorant instead of Colorant B in the master batch. The volume average particle diameter D50 of the toner of Example 2 was 5.3 μm.
（実施例３）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ｃを使用し、結着樹脂の使用量を７３重量部、マスターバッチの使用料を２５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例３のトナーを作製した。なお、実施例３のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．５μｍであった。
(Example 3)
Example 1 except that Colorant C was used as the colorant instead of Colorant B in the masterbatch, the amount of binder resin used was changed to 73 parts by weight, and the masterbatch usage fee was changed to 25 parts by weight. Thus, the toner of Example 3 was produced. The volume average particle diameter D50 of the toner of Example 3 was 5.5 μm.
（実施例４）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ｄを使用し、結着樹脂の使用量を７３重量部、マスターバッチの使用量を２５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例４のトナーを作製した。なお、実施例４のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．５μｍであった。
Example 4
Example 1 except that Colorant D was used as a colorant instead of Colorant B in the masterbatch, and the amount of binder resin used was changed to 73 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 25 parts by weight. Thus, the toner of Example 4 was produced. The volume average particle diameter D50 of the toner of Example 4 was 5.5 μm.
（実施例５）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ｄを使用し、結着樹脂の使用量を６０．５重量部、マスターバッチの使用量を３７．５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例５のトナーを作製した。なお、実施例５のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．５μｍであった。
(Example 5)
Implemented except that Colorant D was used as the colorant instead of Colorant B in the masterbatch, and the amount of binder resin used was changed to 60.5 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 37.5 parts by weight. In the same manner as in Example 1, the toner of Example 5 was produced. The volume average particle diameter D50 of the toner of Example 5 was 5.5 μm.
（比較例１）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ａを使用した以外は実施例１と同様にして、比較例１のトナーを作製した。なお、比較例１のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．６μｍであった。
(Comparative Example 1)
A toner of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that Colorant A was used as the colorant instead of Colorant B in the master batch. The volume average particle diameter D50 of the toner of Comparative Example 1 was 5.6 μm.
（比較例２）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ａを使用し、結着樹脂の使用量を７３重量部、マスターバッチの使用量を２５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、比較例２のトナーを作製した。なお、比較例２のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．４μｍであった。
(Comparative Example 2)
Similar to Example 1 except that Colorant A was used as a colorant instead of Colorant B in the masterbatch, and the amount of binder resin used was changed to 73 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 25 parts by weight. Thus, a toner of Comparative Example 2 was produced. The volume average particle diameter D50 of the toner of Comparative Example 2 was 5.4 μm.
（比較例３）
結着樹脂の使用量を７３重量部、マスターバッチの使用量を２５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、比較例３のトナーを作製した。なお、比較例３のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．７μｍであった。
(Comparative Example 3)
A toner of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of binder resin used was changed to 73 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 25 parts by weight. The volume average particle diameter D50 of the toner of Comparative Example 3 was 5.7 μm.
（比較例４）
結着樹脂の使用量を６０．５重量部、マスターバッチの使用量を３７．５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、比較例４のトナーを作製した。なお、比較例４のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．３μｍであった。
(Comparative Example 4)
A toner of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of binder resin used was changed to 60.5 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 37.5 parts by weight. The volume average particle diameter D50 of the toner of Comparative Example 4 was 5.3 μm.
（比較例５）
マスターバッチ中の着色剤Ｂに代えて着色剤として着色剤Ｃを使用し、結着樹脂の使用量を６０．５重量部、マスターバッチの使用量を３７．５重量部に変更した以外は実施例１と同様にして、比較例５のトナーを作製した。なお、比較例５のトナーの体積平均粒径Ｄ５０は５．６μｍであった。
(Comparative Example 5)
Implemented except that Colorant C was used as a colorant instead of Colorant B in the masterbatch, and the amount of binder resin used was changed to 60.5 parts by weight and the amount of masterbatch used was changed to 37.5 parts by weight. In the same manner as in Example 1, a toner of Comparative Example 5 was produced. The volume average particle diameter D50 of the toner of Comparative Example 5 was 5.6 μm.
以上のように、実施例および比較例の各トナー作製において、使用する着色剤の種類および着色剤濃度を変化させることによって次のようにして作製されるトナー抽出液の電気伝導度Ｓｔと、着色剤濃度Ｃとが下記式（１）を満足する実施例１〜５のトナーと、下記式（１）を満足しない比較例１〜５のトナーとを得た。
Ｓｔ＜−２Ｃ＋８０（ただし、５≦Ｃ≦１５） …（１）
As described above, in the preparation of the toners of the examples and comparative examples, the electrical conductivity St of the toner extract prepared as follows by changing the type of colorant used and the colorant concentration, and coloring The toners of Examples 1 to 5 in which the agent concentration C satisfies the following formula (1) and the toners of Comparative Examples 1 to 5 that do not satisfy the following formula (1) were obtained.
St <-2C + 80 (where 5 ≦ C ≦ 15) (1)
〔トナー抽出液の作製〕
まず、スターラーチップの入った３００ｍｌビーカーに有機溶媒としてメタノール２０ｇと、実施例および比較例のトナー５ｇを投入して混合し、該トナー中の結着樹脂を有機溶媒中に完全に溶解させた。次いで、結着樹脂が溶解した有機溶媒に、約５ｇのイオン交換水を加えて５分間の攪拌混合を行い、結着樹脂が有機溶媒から析出しない状態で有機溶媒とイオン交換水とを完全に混合した。このような混合溶液に、有機溶媒に溶解している結着樹脂が分離しないように注意深くイオン交換水２００ｇを追加しながら、有機溶媒特有の臭いがなくなるまで攪拌および煮沸を行った。このようにして混合溶液から有機溶媒を除去した後、常温にまで冷却し、有機溶媒を除去した溶液が２０５ｇとなるようにイオン交換水を追加し、トナー抽出液を作製した。
[Preparation of toner extract]
First, 20 g of methanol as an organic solvent and 5 g of the toners of Examples and Comparative Examples were charged and mixed in a 300 ml beaker containing a stirrer chip, and the binder resin in the toner was completely dissolved in the organic solvent. Next, about 5 g of ion-exchanged water is added to the organic solvent in which the binder resin is dissolved, and the mixture is stirred and mixed for 5 minutes. The organic solvent and ion-exchanged water are completely removed without binding the binder resin from the organic solvent. Mixed. While carefully adding 200 g of ion-exchanged water to such a mixed solution so as not to separate the binder resin dissolved in the organic solvent, the mixture was stirred and boiled until there was no odor peculiar to the organic solvent. After removing the organic solvent from the mixed solution in this way, the mixture was cooled to room temperature, and ion-exchanged water was added so that the solution from which the organic solvent was removed was 205 g, thereby preparing a toner extract.
このようにして作製したトナー抽出液を、濾紙（４２番：ワットマン社製）を用いて濾過し、最初に得られる約５０ｍｌは廃棄し、次の１００ｍｌを採取した。残りの抽出液については廃棄した。この採取した１００ｍｌのトナー抽出液の電気伝導度を電気伝導率計（ＣＭ−４０Ｇ：東亜電波工業社製）によって測定し、得られた電気伝導度の値をＳｔ（μＳ／ｃｍ）とした。 The toner extract thus prepared was filtered using filter paper (No. 42: manufactured by Whatman), about 50 ml of the first obtained was discarded, and the next 100 ml was collected. The remaining extract was discarded. The collected 100 ml of toner extract was measured for electric conductivity with an electric conductivity meter (CM-40G: manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.), and the obtained value of electric conductivity was St (μS / cm).
実施例および比較例のトナーに用いた着色剤、トナー中の着色剤濃度Ｃ、トナーの体積平均粒径Ｄ５０ならびにトナー抽出液の電気伝導度Ｓｔの値を表１に示す。 Table 1 shows the values of the colorant used in the toners of Examples and Comparative Examples, the colorant concentration C in the toner, the volume average particle diameter D50 of the toner, and the electric conductivity St of the toner extract.
次に、実施例および比較例のトナーの帯電安定性評価を次のようにして行った。
〔帯電安定性評価〕
実施例および比較例で作製されたトナー５重量部を体積平均粒径６０μｍのフェライト粒子（パウダーテック社製）９５重量部とそれぞれ混合し、気温３０℃、湿度８０％の高温高湿環境下（Ｈ／Ｈ）と、気温１０℃、湿度２０％の低温低湿環境下（Ｌ／Ｌ）とのそれぞれにおいて、卓上ボールミル（東京硝子器械（株）製）で３０分間攪拌を行った後、帯電量測定を行った。
Next, the charging stability of the toners of Examples and Comparative Examples was evaluated as follows.
[Evaluation of charging stability]
5 parts by weight of the toners prepared in Examples and Comparative Examples were mixed with 95 parts by weight of ferrite particles (manufactured by Powdertech Co., Ltd.) having a volume average particle size of 60 μm, respectively, in a high-temperature and high-humidity environment with an air temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% ( H / H) and a low temperature and low humidity environment (L / L) at a temperature of 10 ° C. and a humidity of 20% (L / L), after stirring for 30 minutes with a desktop ball mill (manufactured by Tokyo Glass Instruments Co., Ltd.) Measurements were made.
トナーの帯電量測定は、帯電量測定装置（２１０ＨＳ−２Ａ：トレック社製）を用いて次のようにして行った。ボールミル内から採集したフェライト粒子とトナーとの混合物を、底部に５００メッシュの導電性スクリーンを具備した金属製の容器に入れ、吸引機によってトナーのみを吸引圧２５０ｍｍＨｇで吸引し、吸引前の混合物の重量と吸引後の混合物の重量との重量差と、容器に接続されたコンデンサー極板間の電位差とからトナーの帯電量を求めた。この測定値に基づいて、帯電安定性を以下のような基準で評価した。なお、低温低湿環境下（Ｌ／Ｌ）での帯電量に対する高温高湿環境下（Ｈ／Ｈ）での帯電量の比率が０．７０以上であれば実使用上問題ない。
○：低温低湿環境下（Ｌ／Ｌ）での帯電量に対する高温高湿環境下（Ｈ／Ｈ）での帯電量の比率が０．８５以上。
△：低温低湿環境下（Ｌ／Ｌ）での帯電量に対する高温高湿環境下（Ｈ／Ｈ）での帯電量の比率が０．７０以上０．８５未満。
×：低温低湿環境下（Ｌ／Ｌ）での帯電量に対する高温高湿環境下（Ｈ／Ｈ）での帯電量の比率が０．７０未満。
The charge amount of the toner was measured as follows using a charge amount measuring device (210HS-2A: manufactured by Trek). The mixture of the ferrite particles and toner collected from the ball mill is put in a metal container having a 500 mesh conductive screen at the bottom, and only the toner is sucked at a suction pressure of 250 mmHg by a suction machine. The toner charge amount was determined from the weight difference between the weight and the weight of the mixture after suction and the potential difference between the capacitor plates connected to the container. Based on this measured value, the charging stability was evaluated according to the following criteria. Note that there is no problem in practical use as long as the ratio of the charge amount in the high temperature and high humidity environment (H / H) to the charge amount in the low temperature and low humidity environment (L / L) is 0.70 or more.
○: The ratio of the charge amount in the high temperature and high humidity environment (H / H) to the charge amount in the low temperature and low humidity environment (L / L) is 0.85 or more.
Δ: The ratio of the charge amount in a high temperature and high humidity environment (H / H) to the charge amount in a low temperature and low humidity environment (L / L) is 0.70 or more and less than 0.85.
X: The ratio of the charge amount in the high temperature and high humidity environment (H / H) to the charge amount in the low temperature and low humidity environment (L / L) is less than 0.70.
また実施例および比較例のトナーを用いる二成分現像剤が形成する画像の評価を行うために、実施例および比較例で作製された各トナーをキャリアとそれぞれ混合して二成分現像剤を作製した。 In addition, in order to evaluate images formed by the two-component developers using the toners of the examples and comparative examples, the two-component developers were prepared by mixing the toners prepared in the examples and comparative examples with carriers. .
キャリアとしては、シリコーンコートされた体積平均粒径６０μｍのフェライトコアキャリアを用いた。二成分現像剤中のトナー濃度が５重量％となるように調整してキャリアと実施例および比較例のトナーとを混合し、二成分現像剤とした。 As a carrier, a silicone-coated ferrite core carrier having a volume average particle diameter of 60 μm was used. The carrier was adjusted so that the toner concentration in the two-component developer was 5% by weight, and the carrier and the toners of Examples and Comparative Examples were mixed to obtain a two-component developer.
以上のようにして作製した実施例および比較例のトナーを用いた二成分現像剤によって画像を形成し、得られた画像の白地かぶり、光学濃度および彩度についての評価を次のようにして行った。さらに、すべての評価結果に基づいて総合評価を次のようにして行った。 An image was formed with a two-component developer using the toners of Examples and Comparative Examples prepared as described above, and the resulting image was evaluated for white background fogging, optical density, and saturation as follows. It was. Furthermore, comprehensive evaluation was performed as follows based on all evaluation results.
〔白地かぶり評価〕
デジタルフルカラー複合機（商品名；ＡＲ−Ｃ１５０：シャープ株式会社製）を使用して日本工業規格（ＪＩＳ）Ｐ０１３８に規定される印字率５％の原稿をＡ４判のフルカラー専用紙（商品名；ＰＰ１０６Ａ４Ｃ：シャープ社製）に１万枚に連続複写した後、オイル塗布型の外部定着器で定着させ、形成された画像を目視により観察して長期使用後の白地かぶりについて以下のような基準で評価を行った。
○：良好。白地かぶりがほとんど認められない。
△：可。白地かぶりが若干認められるけれども実用上は問題ない。
×：不可。白地かぶりが多い。
[Evaluation of fogging on white background]
Using a digital full-color multifunction peripheral (trade name; AR-C150: manufactured by Sharp Corporation), an A4 size full-color paper (trade name; PP106A4C) with a 5% printing rate specified in Japanese Industrial Standard (JIS) P0138 : Made by Sharp Corporation), continuously copied on 10,000 sheets, fixed with an oil-applied external fixing device, and the formed image is visually observed to evaluate the fogging on a white background after long-term use according to the following criteria Went.
○: Good. Almost no fogging on white background.
Δ: Yes. Although a slight amount of white background fogging is observed, there is no practical problem.
×: Impossible. There is a lot of fog on white background.
〔光学濃度および彩度評価〕
前述のデジタルフルカラー複合機を使用してべた部分の記録紙面上でのトナー付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２となるように調整したフルカラーべた画像を形成し、オイル塗布型の外部定着器で定着させ、得られた画像について光学濃度評価を行った。光学濃度は、分光測色計（商品名；Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８：日本平版機材（株）製）を用い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色特性（明度、色度）として以下のような基準で評価した。
◎：特に良い。２．０以上。
○：良好。１．５以上２．０未満。
△：可。１．３以上１．５未満。
×：不可。１．３未満。
[Optical density and saturation evaluation]
Using the aforementioned digital full-color multifunction peripheral, a full-color solid image adjusted so that the toner adhesion amount on the recording paper surface of the solid portion becomes 0.8 mg / cm 2 is formed and fixed with an oil-coated external fixing device The optical density of the obtained image was evaluated. The optical density is measured using a spectrocolorimeter (trade name; X-Rite 938: manufactured by Nihon Hikari Koki Co., Ltd.), and the color characteristics (lightness, chromaticity) in the L * a * b * color system are as follows. Evaluated by criteria.
A: Particularly good. 2.0 or higher.
○: Good. 1.5 or more and less than 2.0.
Δ: Yes. 1.3 or more and less than 1.5.
×: Impossible. Less than 1.3.
また発色性の指標となる彩度は、前記分光測色計を用い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色特性によって、下記式から算出する彩度値（Ｃ＊）に基づいて、表２の基準で評価した。
Ｃ＊＝｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝０．５
Further, the saturation as an index of color developability is expressed based on the saturation value (C * ) calculated from the following formula using the spectrocolorimeter and the color characteristics in the L * a * b * color system. Evaluation was based on 2 criteria.
C * = {(a * ) 2 + (b * ) 2 } 0.5
〔総合評価〕
以上の帯電安定性評価、白地かぶり評価、光学濃度評価および彩度評価の各評価結果に基づいて以下のような基準で総合評価を行った。
◎：特に良い。各評価結果に△および×がない。
○：良好。各評価結果に×がなく、△が１つまたは２つである。
△：可。各評価結果に×がなく、△が３つ以上ある。
×：不可。各評価結果のいずれか１つ以上に×がある。
〔Comprehensive evaluation〕
Based on the evaluation results of the charging stability evaluation, the fogging evaluation on the white background, the optical density evaluation, and the saturation evaluation, a comprehensive evaluation was performed according to the following criteria.
A: Particularly good. There are no Δ and × in each evaluation result.
○: Good. Each evaluation result has no x and Δ is one or two.
Δ: Yes. There are no X in each evaluation result, and there are three or more Δ.
×: Impossible. There is x in any one or more of each evaluation result.
実施例および比較例のトナーの帯電安定性評価結果、実施例および比較例のトナーを用いて作製した二成分現像剤によって形成された画像の評価結果および総合評価の結果を、トナーに用いた着色剤およびトナー中の着色剤濃度とあわせて表３に示す。 The results of charging stability evaluation of the toners of the examples and comparative examples, the evaluation results of the images formed by the two-component developers prepared using the toners of the examples and comparative examples, and the results of the comprehensive evaluation were used for the coloring. Table 3 shows the concentration of the colorant in the toner and the toner.
表３より、トナー抽出液の電気伝導度Ｓｔと、トナー中に含まれる着色剤濃度Ｃとが、前記式（１）を満足する実施例１〜５のトナーは、帯電安定性に優れ、形成画像に白地かぶりを発生せず、かつ光学濃度および彩度についても良好な結果が得られた。また実施例１と実施例２との比較および実施例３と実施例４との比較から、特に、着色剤としてトナー中に含まれる着色剤の濃度を高くするのに伴って含有させるべき着色剤として精製純度の高い着色剤を用いた場合、さらに良好な結果を得ることができた。 From Table 3, the toners of Examples 1 to 5 in which the electrical conductivity St of the toner extract and the colorant concentration C contained in the toner satisfy the above formula (1) are excellent in charging stability and formed. There was no white background fog in the image, and good results were obtained for optical density and saturation. Further, from the comparison between Example 1 and Example 2 and the comparison between Example 3 and Example 4, in particular, the colorant to be contained as the colorant contained in the toner is increased in concentration as the colorant. When a colorant with a high purity was used, a better result could be obtained.
一方トナー抽出液の電気伝導度Ｓｔ（μＳ／ｃｍ）と、トナー中に含まれる着色剤濃度Ｃ（重量％）とが、前記式（１）を満足しない比較例１〜５のトナーは、帯電安定性に劣り、形成した画像の白地かぶり評価、光学濃度および彩度評価のいずれについても良好な結果を得ることができなかった。 On the other hand, the toners of Comparative Examples 1 to 5 in which the electrical conductivity St (μS / cm) of the toner extract and the colorant concentration C (% by weight) contained in the toner do not satisfy the formula (1) are charged. It was inferior in stability, and good results could not be obtained for any of the white background fogging evaluation, optical density and saturation evaluation of the formed image.
１ 精製処理装置
２ ポンプ
３ 原料ガス供給バルブ
４ 抽出容器
５ 減圧バルブ
６ 採取器
７ 精製物供給管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
結着樹脂を溶解または膨潤しうる有機溶媒に該トナーを混合し、該トナーを混合した有機溶媒にイオン交換水を混合し、該イオン交換水を混合した混合溶液から有機溶媒を除去して得られるトナー抽出液は、
該トナー抽出液の電気伝導度をＳｔ（μＳ／ｃｍ）とし、該トナー中に含まれる着色剤の濃度をＣ（重量％）とするとき、
電気伝導度Ｓｔと濃度Ｃとが、下記式を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
Ｓｔ＜−２Ｃ＋８０（ただし、５≦Ｃ≦１５） An electrostatic charge image developing toner comprising at least a binder resin and a colorant,
The toner is mixed with an organic solvent capable of dissolving or swelling the binder resin, ion-exchanged water is mixed with the organic solvent mixed with the toner, and the organic solvent is removed from the mixed solution obtained by mixing the ion-exchanged water. Toner extract liquid
When the electrical conductivity of the toner extract is St (μS / cm) and the concentration of the colorant contained in the toner is C (% by weight),
An electrostatic image developing toner, wherein the electrical conductivity St and the density C satisfy the following formula:
St <-2C + 80 (where 5 ≦ C ≦ 15)
少なくとも親水性の流体と超臨界流体とを用いて、着色剤中に含有される導電性不純物を低減する精製処理がされたものであることを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用トナー。 The colorant
2. The electrostatic charge image developing device according to claim 1, wherein at least a hydrophilic fluid and a supercritical fluid are used for purification treatment to reduce conductive impurities contained in the colorant. toner.
銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドンおよびアゾ顔料のうちから選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項４記載の静電荷像現像用トナー。 The colorant
5. The electrostatic image developing toner according to claim 4, wherein the toner is one or more selected from copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, and an azo pigment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004301470A JP2006113362A (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Toner for electrostatic image development |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004301470A JP2006113362A (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Toner for electrostatic image development |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006113362A true JP2006113362A (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36381926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004301470A Pending JP2006113362A (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Toner for electrostatic image development |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006113362A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041026A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 花王株式会社 | Toner for electrostatic charge image development |
-
2004
- 2004-10-15 JP JP2004301470A patent/JP2006113362A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2018041026A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 花王株式会社 | Toner for electrostatic charge image development |
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