JPH0687174B2 - Toner for electrostatic charge development - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は，電子写真，レーザプリンタ，イオノグラフィ
ーなどの静電潜像を現像するための乾式トナーに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a dry toner for developing an electrostatic latent image in electrophotography, a laser printer, ionography and the like.

（従来の技術） 複写機，レーザプリンタなどに使用されているトナー
は，結着剤樹脂，着色剤および電荷制御剤などの各種の
添加剤を混練し，約１〜30μｍの粒径に粉砕した微粒子
であって，ガラスビーズなどの単体物質（キャリア）に
混合した二成分系現像剤として用いられる。(Prior Art) Toners used in copiers, laser printers, etc. are kneaded with various additives such as a binder resin, a colorant and a charge control agent, and pulverized to a particle size of about 1 to 30 μm. The particles are fine particles and are used as a two-component developer mixed with a simple substance (carrier) such as glass beads.

しかしながら，このようにして製造されたトナーの特性
上の問題点として，しばしば複写物・印字物における
“地かぶり”と称される画像上の欠陥が生じ，さらには
機内でトナー飛散が生じて複写機内外での汚染を生ずる
という問題があった。However, as a problem in the characteristics of the toner manufactured in this way, image defects often referred to as "background fog" in the copy / printed matter are generated, and further, toner scattering occurs in the machine to make a copy. There was a problem of causing pollution inside and outside the aircraft.

このような現象が生ずる理由は，トナーの帯電量が低く
個々のトナー粒子に適正な帯電付与がなされていないケ
ースと，トナーの帯電量が適正であってもトナーの帯電
分布が広く，極端な場合には正負逆帯電のトナーが存在
するケースが考えられる。そこで，前者のケースにおい
ては帯電付与の電荷制御剤の種類および量の適切な選択
が必要であり，後者のケースにおいては電荷制御剤を十
分に分散せしめることが必要である。しかし，本発明者
等の研究によると従来のトナー製造法において単に多大
のエネルギーを与えても期待するほどの分散効果を得る
ことができず，“地かぶり”などを改良することはでき
なかった。The reason why such a phenomenon occurs is that the toner charge amount is low and the individual toner particles are not properly charged, and the toner charge distribution is wide even if the toner charge amount is appropriate. In some cases, there is a case where positively and negatively charged toner exists. Therefore, in the former case, it is necessary to properly select the type and amount of the charge control agent for imparting charge, and in the latter case, it is necessary to sufficiently disperse the charge control agent. However, according to the study by the present inventors, even if a large amount of energy is simply applied in the conventional toner manufacturing method, the expected dispersion effect cannot be obtained, and “background fog” and the like cannot be improved. .

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は，顔料と電荷制御剤とを用いるトナーにおい
て，多大のエネルギーを与えなくとも十分に電荷制御剤
が分散され，“地かぶり”および機内でトナー飛散など
の上記の問題を解決しようとするものである。(Problems to be Solved by the Invention) According to the present invention, in a toner using a pigment and a charge control agent, the charge control agent is sufficiently dispersed without giving a large amount of energy, and "background fog" and toner scattering in the machine occur. It is intended to solve the above problems such as.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

（問題を解決するための手段） 本発明は，顔料および電荷制御剤を予め緊密に混合して
おくことによって，上記問題を解決することができると
の新規な知見に基づくものである。すなわち本発明は，
結着剤樹脂および着色剤を必須成分とする静電荷現像用
トナーにおいて，顔料および電荷制御剤を均一に湿式混
合した後乾燥した着色剤を用いることを特徴とするトナ
ーを提供するものである。(Means for Solving the Problem) The present invention is based on the novel finding that the above problem can be solved by previously intimately mixing the pigment and the charge control agent. That is, the present invention is
A toner for electrostatic charge development, which comprises a binder resin and a colorant as essential components, wherein a colorant which is obtained by uniformly wet-mixing a pigment and a charge control agent and then drying is used.

本発明において用られる結着剤樹脂としては，ポリスチ
レン系，スチレンとアクリル酸エステル，アクリロニト
リル，ブタジエン，あるいはマレイン酸エステルなどと
のスチレンを含む共重合体系，ポリアクリル酸エステル
系，ポリエステル系，ポリビニルエーテル系，ポリアミ
ド系，エポキシ系樹脂，ポリビニルケトン系，ポリ酢酸
ビニル系，炭化水素系樹脂，石油系樹脂，塩素化パラフ
ィンなど自体公知の熱可塑性結着剤樹脂を例示すること
ができ，さらに圧力定着用トナーの結着剤樹脂として
は，低分子量ポリプロピレン，低分子量ポリエチレン，
エチレン／酢酸ビニル共重合体，エチレン／アクリル酸
エステル共重合体，高級脂肪酸，軟化点の低いポリアミ
ド系樹脂およびポリエステル系樹脂などがあり，これら
は目的に応じて単独もしくは混合して使用することがで
きる。Examples of the binder resin used in the present invention include polystyrene-based resins, copolymer systems containing styrene with styrene and acrylic acid ester, acrylonitrile, butadiene, maleic acid ester, etc., polyacrylic acid ester-based resins, polyester-based resins, polyvinyl ethers. Examples thereof include known thermoplastic binder resins such as resins, polyamide resins, epoxy resins, polyvinyl ketone resins, polyvinyl acetate resins, hydrocarbon resins, petroleum resins, chlorinated paraffin, and pressure fixing. As binder resin for toner for use, low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene,
There are ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / acrylic acid ester copolymers, higher fatty acids, polyamide resins and polyester resins with a low softening point, and these may be used alone or in combination depending on the purpose. it can.

顔料としては，チタンホワイト，カーボンブラック，紺
青，鉄黒，ベンガラ，チタンエローなどの無機顔料，ア
ゾ系，レーキ系，イソインドリノン系，アントラキノン
系，ペリレン系，ペリノン系，フタロシアニン系，キナ
クリドン系，チオインシゴ系などの各種有機顔料を挙げ
ることができる。The pigments include inorganic pigments such as titanium white, carbon black, navy blue, iron black, red iron oxide, and titanium yellow, azo-based, lake-based, isoindolinone-based, anthraquinone-based, perylene-based, perinone-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, thioincigo. Examples include various organic pigments such as pigments.

湿式混合は，水もしくは有機溶媒中で，好ましくはボー
ルミル，サンドミル，アトライタ，ニーダ，ロールミル
などの分散機を使用して混練・混合する。この場合，使
用する顔料としては，顔料製造工程中における乾燥工程
前の湿式状態にある顔料，例えばアゾ顔料のカップリン
グ後，あるいは，フタロシアニン，キナクリドンなどの
粗製顔料を溶剤処理，湿式磨砕処理などにより顔料化し
た後に，常法により，ろ過，水洗したペースト状もしく
はスラリー状のものを使用することが好ましい。これら
のペースト状もしくはスラリー状にある顔料は，乾燥工
程による凝集が生じておらず，一次粒子の状態にあり，
分散が容易なためである。The wet mixing is performed by kneading and mixing in water or an organic solvent, preferably using a dispersing machine such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a kneader, or a roll mill. In this case, as the pigment to be used, a pigment in a wet state before the drying step in the pigment manufacturing process, for example, after coupling of an azo pigment, or a crude pigment such as phthalocyanine or quinacridone is subjected to a solvent treatment or a wet milling treatment. It is preferable to use a paste or slurry which has been filtered and washed with water by a conventional method after being pigmented by. These paste-like or slurry-like pigments are in the state of primary particles without aggregation due to the drying process,
This is because dispersion is easy.

電荷制御剤としては，自体公知のものを使用することが
でき，例えば、フエットシュバルツ−HBN,ニグロシンベ
ース，ブリリアントスピリット，ザボンシュバルツX,セ
レスシュバルツRG,銅フタロシアニン染料など染料，含
金染料があり，その他C.I.ソルベントブラック1,2,3,5,
7,C.I.アシッドブラック123,22,23,28,42,43,オイルブ
ラック（C.I.26150），スピロブラックなどの染料，第
４級アンモニウム塩ナフテン酸金属塩，脂肪酸もしくは
脂肪酸の金属石ケン，コロイダルシリカなどがあり，顔
料の場合と同様にペースト状のものがあればそれを使用
すると分散が容易であり，顔料と電荷制御剤とが均一に
混合される。しかし，必ずしもペースト状の顔料もしく
は電荷制御剤しか使用出来ないというわけではない。As the charge control agent, those known per se can be used, and examples thereof include Fett Schwarz-HBN, nigrosine base, brilliant spirit, Zavon Schwarz X, ceres Schwarz RG, copper phthalocyanine dyes, and gold-containing dyes. , Other CI Solvent Black 1,2,3,5,
7, CI acid black 123,22,23,28,42,43, oil black (CI26150), dyes such as spiro black, quaternary ammonium salt naphthenic acid metal salt, fatty acid or fatty acid metal salt ken, colloidal silica, etc. If there is a paste-like substance as in the case of the pigment, it is easy to disperse it, and the pigment and the charge control agent are uniformly mixed. However, it is not always possible to use only pasty pigments or charge control agents.

これらの湿式混合された顔料と電荷制御剤とからなる着
色剤，常法により乾燥され，緊密に混合された着色剤に
なるが、この着色剤の乾燥前あるいは後にロジン，ロジ
ン誘導体，樹脂などで表面処理することもできる。これ
らの表面処理により帯電量分布が狭くなり，同時に結着
剤樹脂中への着色剤の分散が容易になる。A colorant composed of these wet-mixed pigment and charge control agent, which is dried by a conventional method to be a close-mixed colorant, which may be dried with a rosin, a rosin derivative, or a resin before or after drying. It can also be surface-treated. These surface treatments narrow the charge distribution and at the same time facilitate the dispersion of the colorant in the binder resin.

本発明においては，離型剤，オフセット改良剤，電荷制
御剤，流動性改良剤，クリーニング性向上剤など，例え
ば各種のワックス，低分子オレフィン，好ましくは融点
80〜200℃のポリエチレン，ポリプロピレン，染料，疎
水性シリカ，脂肪酸金属塩などを目的に応じて添加する
ことができる。In the present invention, a release agent, an offset improver, a charge control agent, a fluidity improver, a cleaning improver, etc., such as various waxes, low molecular olefins, preferably a melting point.
Depending on the purpose, polyethylene, polypropylene, dyes, hydrophobic silica, fatty acid metal salts, etc. at 80 to 200 ° C can be added according to the purpose.

以下，具体例によって本発明を具体的に説明する。例中
部および％は重量部および重量％を示す。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to specific examples. In the examples, parts and% indicate parts by weight and% by weight.

〔顔料の調製〕[Preparation of pigment]

例１（黄色顔料の調製） （１） 常法によりカップリングしてC.I.Pigment Yell
ow14の水性スラリーを作製する。Example 1 (Preparation of yellow pigment) (1) CIPigment Yell after coupling by a conventional method
Make an aqueous slurry of ow14.

（２） （１）の水性スラリーをろ過，水洗した後，水
を添加して顔料分５％に希釈し，高速ディソルバーで十
分分散させる。(2) After filtering the aqueous slurry of (1) and washing with water, water is added to dilute the pigment content to 5% and sufficiently disperse with a high-speed dissolver.

（３） （２）の水洗後のスラリーを常法により乾燥し
て顔料の未粉砕塊を得る。(3) The slurry after washing with water in (2) is dried by an ordinary method to obtain an unpulverized lump of pigment.

例２（青色顔料の調製） （４） 粗製銅フタロシアニン，塩化ナトリウムおよび
ポリエチレングリコールをニーダ中で混練した後，温水
で処理し,C.I.Pigment Blue15:3の水性スラリーを作製
する。Example 2 (Preparation of blue pigment) (4) Crude copper phthalocyanine, sodium chloride and polyethylene glycol are kneaded in a kneader and then treated with warm water to prepare an aqueous slurry of CI Pigment Blue 15: 3.

（５） （４）の水性スラリーをろ過，水洗した後，水
を添加して顔料分５％に希釈し，高速ディソルバーで十
分分散させる。(5) After filtering the aqueous slurry of (4) and washing with water, water is added to dilute it to a pigment content of 5%, and it is sufficiently dispersed with a high-speed dissolver.

（６） （５）の水洗後のスラリーを常法により乾燥し
て顔料の未粉砕塊を得る。(6) The slurry after washing with water in (5) is dried by an ordinary method to obtain an unpulverized lump of pigment.

例３（赤色顔料の調製） （７）常法によりカップリングしてC.I.Pigment Red48:
1の水性スラリーを作製する。Example 3 (Preparation of red pigment) (7) Coupling by the conventional method CI Pigment Red 48:
Make an aqueous slurry of 1.

（８） （７）の水性スラリーをろ過，水洗した後，水
を添加して顔料分５％に希釈し，高速ディソルバーで十
分分散させる。(8) After filtering the aqueous slurry of (7) and washing with water, water is added to dilute it to a pigment content of 5% and sufficiently dispersed with a high speed dissolver.

（９） （８）の水洗後のスラリーを常法により乾燥し
て顔料の未粉砕塊を得る。(9) The slurry after washing with water in (8) is dried by an ordinary method to obtain an unpulverized lump of pigment.

例４（黄色着色剤の調製） （２）で得られた黄色顔料スラリー1400部と正電荷制御
剤ペースト（固形分５％，ボントロンP-51,オリエント
化学社製商品名）600部とを均一な混合スラリーになる
まで十分に撹拌し，ロ過，乾燥，粉砕し，黄色着色剤
（Ａ）100部を得る。Example 4 (Preparation of yellow colorant) 1400 parts of the yellow pigment slurry obtained in (2) and 600 parts of positive charge control agent paste (solid content: 5%, Bontron P-51, trade name of Orient Chemical Co., Ltd.) were homogenized. Stir well until it becomes a mixed slurry, filter, dry and grind to obtain 100 parts of yellow colorant (A).

例５（処理黄色着色剤の調製） 例４と同様にして得た混合スラリー2000部をpH9に調製
したのち，水酸化ナトリウム水溶液に溶解した水添ロジ
ン（ハーキュレス製，スベライトレジン）を10部加え，
塩化バリウムで不溶化したのち，ロ過，水洗，乾燥，粉
砕し表面処理された黄色着色剤（Ｂ）112部を得る。Example 5 (Preparation of treated yellow colorant) 2000 parts of the mixed slurry obtained in the same manner as in Example 4 was adjusted to pH 9, and then 10 parts of hydrogenated rosin (Suberite resin, manufactured by Hercules) dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution were prepared. In addition,
After insolubilizing with barium chloride, 112 parts of a yellow colorant (B) surface-treated by filtration, washing with water, drying and crushing is obtained.

例６（処理黄色着色剤の調製） 例５における水添ロジン10部に代えてトール油ロジン
（シルバーケミカル製シルーバーロース80）20部，また
塩化バリウム代えて塩化カルシウムに変更する以外は同
様にして黄色着色剤（Ｃ）121部を得る。Example 6 (Preparation of treated yellow colorant) In the same manner as in Example 5 except that 10 parts of hydrogenated rosin was replaced with 20 parts of tall oil rosin (silver chemical 80 made of silver chemical) and barium chloride was replaced with calcium chloride. 121 parts of yellow colorant (C) are obtained.

例７（処理黄色着色剤の調製） 例４と同様にして得た混合スラリー2000部に，ロジンエ
ステル（荒川化学製エステルガムAT）５部を５部のキシ
レンに溶解したのち，ノニオン活性剤トーホールN220
（東邦化学製）0.2部および水50部を加え充分に撹拌し
均一なエマルションとしたのち，実施例４で得られたロ
過前の水分散液に加え80℃まで加熱後ロ過，水洗，乾燥
し，黄色着色剤（Ｄ）105部を得る。Example 7 (Preparation of treated yellow colorant) To 2000 parts of the mixed slurry obtained in the same manner as in Example 4, 5 parts of rosin ester (ester gum AT produced by Arakawa Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 5 parts of xylene, and then the nonionic activator Tohore was used. N220
(Toho Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts and 50 parts of water were added and sufficiently stirred to form a uniform emulsion, which was added to the water dispersion before filtration obtained in Example 4 and heated to 80 ° C., then filtered, washed with water, Dry to obtain 105 parts of a yellow colorant (D).

例８（青色着色剤の調製） （５）で得られた青色顔料スラリー1200部と負電荷制御
剤ペースト（固形分５％，ボントロンE-84,オリエント
化学社製商品名）500部とを均一な混合スラリーになる
まで十分に撹拌し，ロ過，乾燥，粉砕し，青色着色剤
（Ｅ）85部を得る。Example 8 (Preparation of blue colorant) 1200 parts of the blue pigment slurry obtained in (5) and 500 parts of the negative charge control agent paste (solid content 5%, Bontron E-84, trade name of Orient Chemical Co., Ltd.) were uniformly mixed. It is sufficiently stirred until it becomes a mixed slurry, filtered, dried and pulverized to obtain 85 parts of a blue colorant (E).

例９（赤色着色剤の調製） （８）で得られた赤色顔料スラリー800部と負電荷制御
剤ペースト（固形分５％，カヤチャージN-1,日本化薬製
商品名）300部とを均一な混合スラリーになるまで充分
に撹拌し，ロ過，乾燥，粉砕し，赤色着色剤（Ｆ）55部
を得る。Example 9 (Preparation of red colorant) 800 parts of the red pigment slurry obtained in (8) and 300 parts of a negative charge control agent paste (solid content 5%, Kayacharge N-1, Nippon Kayaku product name) Stir well until it becomes a uniform mixed slurry, filter, dry and grind to obtain 55 parts of a red colorant (F).

例10（黒色着色剤の調製） カーボンブラック（モーガルL,キャボット社製商品名）
100部を水1000部およびポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル（ペグノール‐20,東邦化学社製商品名）５部を
高速ディゾルバーで十分撹拌した後正電荷制御剤ペース
ト（固形分50％，ボントロンN-02,オリエント化学社製
商品名）50部を添加し，さらに均一な混合ペーストにな
るまで十分撹拌し，ロ過，水洗，乾燥，粉砕し，黒色着
色剤（Ｇ）125部を得る。Example 10 (Preparation of black colorant) Carbon black (Mogal L, Cabot brand name)
100 parts of water and 1000 parts of water and 5 parts of polyoxyethylene lauryl ether (Pegnol-20, trade name of Toho Kagaku Co., Ltd.) were thoroughly stirred with a high-speed dissolver, and then a positive charge control agent paste (solid content 50%, Bontron N-02, Orient Chemical Co., Ltd. product name) (50 parts) is added, and the mixture is thoroughly stirred until it becomes a uniform mixed paste, filtered, washed with water, dried and pulverized to obtain 125 parts of a black colorant (G).

実施例１ スチレン／ブチルアクリレート共重合体（組成比は85:1
5）（軟化点125℃）100部と例４で得た黄色着色剤
（Ａ）６部，ビスコール550P（低分子量ポリプロピレ
ン：三洋化成工業（株）製）３部を混練機により充分溶
融混練し，冷却後ハンマーミルで粗粉し，更にジェット
ミルで微粉砕し，分級機で平均粒径12μｍのトナーを得
た。Example 1 Styrene / butyl acrylate copolymer (composition ratio is 85: 1
5) 100 parts of (softening point 125 ° C.), 6 parts of the yellow colorant (A) obtained in Example 4 and 3 parts of VISCOL 550P (low molecular weight polypropylene: manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.) were sufficiently melted and kneaded by a kneader. After cooling, it was coarsely pulverized with a hammer mill and further pulverized with a jet mill, and a toner having an average particle diameter of 12 μm was obtained with a classifier.

このトナー２部と鉄粉キャリア100部とからなる現像剤
を用いて，市販の複写機を改造し，感光体として有機光
導電性感光体を用いた複写機により１万回の画像テスト
を行った。Using a developer consisting of 2 parts of this toner and 100 parts of iron powder carrier, a commercially available copying machine was remodeled, and an image test was conducted 10,000 times with a copying machine using an organic photoconductive photoreceptor as a photoreceptor. It was

得られたトナー画像はカブリがなく，鮮明な黄色コピー
が得られた。また，機内汚れの原因であるトナー飛散，
トナーこぼれもなく良好であった。The resulting toner image was free of fog and a clear yellow copy was obtained. Also, toner scattering, which is the cause of dirt inside the machine,
The toner was good without spilling.

比較例１〜４ 実施例１において，黄色着色剤（Ａ）に代えて以下に示
す着色剤（Ｈ），（Ｉ），（Ｊ），（Ｋ）を使用した以
外は同様にして得たトナーを用いて実施例１と同様に試
験を行った結果，帯電量分布が広がったために発生する
トナー飛散，トナーこぼれが観察された。Comparative Examples 1 to 4 Toners obtained in the same manner as in Example 1 except that the following colorants (H), (I), (J) and (K) were used in place of the yellow colorant (A). As a result of conducting a test in the same manner as in Example 1 using toner, toner scattering and toner spillage due to the spread of the charge amount distribution were observed.

（Ｈ）：（３）の顔料70部とボントロンP-51の乾燥粉末
30部とを混合粉砕した。(H): 70 parts of pigment of (3) and Bontron P-51 dry powder
30 parts were mixed and ground.

（Ｉ）；（６）の顔料60部とボントロンE-84の乾燥粉末
25部とを混合粉砕した。(I); 60 parts of pigment of (6) and dry powder of Bontron E-84
25 parts were mixed and ground.

（Ｊ）；（９）の顔料40部とカヤチャージN-1の乾燥粉
末15部とを混合粉砕した。(J); 40 parts of the pigment of (9) and 15 parts of Kayacharge N-1 dry powder were mixed and ground.

（Ｋ）；モーガルL100部とボントロンN-02の乾燥粉末25
部とを混合粉砕した。(K); 100 parts of Mogul L and 25 dry powders of Bontron N-02
Parts and mixed and pulverized.

実施例２〜７ 実施例１において，各種顔料を使用するトナーを用いた
ときの帯電量，画像テストなどの結果を実施例１および
比較例１〜４も含めて表１にまとめた。Examples 2 to 7 In Example 1, the results of the charge amount, the image test and the like when using the toners using various pigments are summarized in Table 1 including Example 1 and Comparative Examples 1 to 4.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】結着剤樹脂および着色剤を必須成分とする
静電荷現像用トナーにおいて，顔料および電荷制御剤を
均一に湿式混合した後乾燥した着色剤を用いることを特
徴とするトナー。1. A toner for electrostatic charge development, which comprises a binder resin and a colorant as essential components, wherein a colorant obtained by uniformly wet-mixing a pigment and a charge control agent and then drying is used. 【請求項２】顔料製造工程中の乾燥工程前の湿式状態に
ある顔料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のトナー。2. The pigment according to claim 1, which is used in a wet state before a drying step in a pigment manufacturing step.
The toner according to the item.