JP2005352247A - Negative charge type black toner - Google Patents

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JP2005352247A JP2004173817A JP2004173817A JP2005352247A JP 2005352247 A JP2005352247 A JP 2005352247A JP 2004173817 A JP2004173817 A JP 2004173817A JP 2004173817 A JP2004173817 A JP 2004173817A JP 2005352247 A JP2005352247 A JP 2005352247A
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Yasushi Nakanishi
靖 中西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative charge type black toner excellent in offset resistance in fixing, low-temperature fixability, sharp meltability, blocking resistance, charging characteristics, pulverizing property and carbon black dispersibility and capable of forming good developed images for a long period of time, by using a linear polyester resin prepared without using bisphenol A or a derivative thereof as an alcohol component and a specified carbon black. <P>SOLUTION: In the negative charge type black toner containing a binder resin and the carbon black, the binder resin is the linear polyester resin which comprises an acid component consisting of (1) disproportionated rosin and (2) terephthalic acid and/or isophthalic acid and an alcohol component consisting of (3) a glycidyl ester of a tertiary fatty acid and (4) a 2-10C aliphatic diol, and has an acid value of 10-60 mgKOH/g and a hydroxyl value of ≤20 mgKOH/g, and wherein a specific surface area of the carbon black by the BET method is 30-250 m<SP>2</SP>/g. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法等を利用して画像の形成がなされる電子写真複写機、レーザービームプリンター、静電記録装置等において、静電荷像を現像するために用いられる負帯電性黒トナーに関する。   The present invention is a negative electrode used for developing an electrostatic charge image in an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, an electrostatic recording apparatus and the like in which an image is formed using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like. The present invention relates to a chargeable black toner.

原稿の複写を行う複写機あるいはパーソナルコンピュータを含むコンピュータの出力を行うプリンター、ファクシミリ受信装置のプリンターなどにおいては、複写または記録画像を得る方法として、電子写真法または静電記録法が従来から広く採用されている。この電子写真法あるいは静電記録法を用いた複写機、プリンターとしては、電子写真複写機、レーザービームプリンター、液晶アレイを用いたプリンター、静電プリンターなどが代表的なものとして挙げられる。電子写真法あるいは静電記録法においては、電子写真感光体や静電記録体などの静電荷像担持体上に種々の手段で静電潜像(静電荷像)が形成され、この静電潜像を現像剤により現像し、得られたトナー像を必要に応じ紙などの被転写体に転写し、加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気などにより定着することにより最終トナー像を得る一方、静電荷像担持体上に転写しないで残留するトナーはクリーニング手段によって除去される。これら工程を繰り返し行うことにより、順次複数枚の複写物あるいは記録物が得られる。   Conventionally, the electrophotographic method or the electrostatic recording method has been widely used as a method for obtaining a copy or recorded image in a copying machine for copying an original or a printer for outputting a computer including a personal computer or a printer for a facsimile receiving apparatus. Has been. Typical examples of the copying machine and printer using the electrophotographic method or the electrostatic recording method include an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, a printer using a liquid crystal array, and an electrostatic printer. In the electrophotographic method or the electrostatic recording method, an electrostatic latent image (electrostatic image) is formed by various means on an electrostatic image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording material. While developing the image with a developer, the obtained toner image is transferred to a transfer medium such as paper as necessary, and fixed by heating, pressing, heating and pressing, or solvent vapor to obtain a final toner image The toner remaining without being transferred onto the electrostatic image bearing member is removed by the cleaning means. By repeating these steps, a plurality of copies or records can be obtained sequentially.

上記静電潜像を現像する方法としては、微細トナーが電気絶縁性液体に分散された液体現像剤を用いる方法(湿式現像法)、結着樹脂中に着色剤、必要に応じ磁性体等が分散された粉体トナーをキャリア粒子と共に用いる方法、結着樹脂中に磁性体が分散された磁性トナーを用い、キャリア粒子を用いることなく現像を行う方法など(乾式現像法)が知られている。これらの方法の内、近年では、粉体トナー(磁性トナー、非磁性トナー)を用いる乾式現像法が主として採用されている。   As a method for developing the electrostatic latent image, a method using a liquid developer in which a fine toner is dispersed in an electrically insulating liquid (wet development method), a colorant in a binder resin, and a magnetic material as necessary. A method of using dispersed powder toner together with carrier particles, a method of developing without using carrier particles using a magnetic toner in which a magnetic material is dispersed in a binder resin (dry development method), etc. are known. . Among these methods, in recent years, a dry development method using powder toner (magnetic toner, non-magnetic toner) is mainly employed.

ところで、電子写真複写機、レーザービームプリンターなどは、最近では小型化、パーソナル化が進む一方で、高速化も要求されるようになっており、更に低エネルギー化も要求されている。このため、これら装置について、出来得る限りシンプルな機構により、信頼性高く且つ高品質の画像を低エネルギーで長期間に亘り形成するための改良が種々試みられている。また、このような装置の改良とともに、現像の際に用いられるトナーの改善も種々試みられている。   By the way, in recent years, electrophotographic copying machines, laser beam printers, and the like have become smaller and more personalized, and at the same time, higher speed has been required, and further reduction in energy has been required. For this reason, various attempts have been made to improve these apparatuses for forming a reliable and high-quality image with low energy over a long period of time by a mechanism as simple as possible. In addition to such improvements in the apparatus, various attempts have been made to improve the toner used for development.

さらに、トナー像を定着する装置としては、加熱ローラを用いた加熱加圧定着装置や、ロール状または長尺状の耐熱性フィルム、所謂定着ベルトを用い、この定着ベルトを介して加熱体と転写シート現像面を対峙させ、加圧ローラにより転写シートを裏から加圧しつつ搬送して加熱加圧定着する加熱加圧定着装置が広く採用されている。これらの加熱定着装置を用いる定着方法においては、定着時に熱ローラあるいは定着ベルトがトナー像と直接接触するためトナーへの熱の伝播が効率良く行われ、トナーの溶融を低エネルギーで、迅速かつスムーズに行うことができる。しかし、反面、定着時に溶融したトナーと熱ローラあるいは定着ベルトとが直接接触するため、溶融したトナーの一部が熱ローラあるいは定着ベルト表面に転移付着し、熱ローラあるいは定着ベルトが再度紙などの被転写体と接触する際に、この転移付着したトナーが被転写体に再転移するとか、被転写体が存在しない場合には熱ローラ等に転移付着したトナーが加圧ロールに転移し、次の被転写体が定着装置を通過する際この加圧ロールに付着したトナーにより被転写体の裏面が汚れるなど、所謂オフセット現象を引き起こし、被転写体を汚すという問題がある。   Further, as a device for fixing a toner image, a heat and pressure fixing device using a heating roller, a roll-shaped or long heat-resistant film, a so-called fixing belt is used, and a heating body and a transfer are transferred via the fixing belt. 2. Description of the Related Art A heat and pressure fixing device is widely used in which a sheet development surface is opposed and a transfer sheet is conveyed from the back while being pressed by a pressure roller to heat and fix the sheet. In the fixing method using these heat fixing devices, the heat roller or the fixing belt is in direct contact with the toner image at the time of fixing, so that the heat is efficiently transmitted to the toner, and the toner is melted quickly and smoothly with low energy. Can be done. However, since the molten toner and the heat roller or the fixing belt are in direct contact with each other at the time of fixing, a part of the melted toner is transferred and adhered to the surface of the heat roller or the fixing belt. When the transferred and adhered toner is transferred again to the transferred material when it contacts the transferred material, or when the transferred material does not exist, the transferred and transferred toner is transferred to the pressure roller and transferred to the pressure roll. There is a problem in that when the transferred object passes through the fixing device, a toner adhering to the pressure roll causes a so-called offset phenomenon such that the back surface of the transferred object becomes dirty, and the transferred object becomes dirty.

このようなトナーのオフセット現象を防止するため、従来熱ロール表面をシリコーンゴムやフッ素樹脂などの離型性材料で形成し、その表面にシリコーンオイルのような離型性の良い液を塗布し、熱ロール表面を離型性の液膜層で被覆することが一般に行われている。この方法によればオフセット現象の発生をほぼ防止することができるが、離型性液の塗布装置が必要となるとともに、シリコーンオイルが熱により蒸発し、機内を汚染するという問題が発生する。また、このような離型性液の塗布装置を設けることは、装置の小型化と相容れないものである。このため、離型性の液を塗布装置により塗布するのではなく、トナー自体に離型性物質を含有させ、定着時の加熱により離型性物質を融解し、トナーから離型性液体を供給してオフセット現象を防止することが提案され、このような離型性物質として低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、炭化水素系ワックス、天然ワックス、これらを変性した変性ワックスなど多数のワックス類が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特公昭52−3304号公報 特開昭60−252360号公報
In order to prevent such toner offset phenomenon, a conventional heat roll surface is formed of a releasable material such as silicone rubber or fluororesin, and a liquid having good releasability such as silicone oil is applied to the surface. Generally, the surface of a hot roll is covered with a releasable liquid film layer. According to this method, the occurrence of the offset phenomenon can be substantially prevented, but a problem arises in that a releasable liquid coating apparatus is required, and the silicone oil evaporates due to heat and contaminates the inside of the apparatus. Also, providing such a releasable liquid coating apparatus is incompatible with the downsizing of the apparatus. For this reason, the releasable liquid is not applied by a coating device, but the toner itself contains a releasable substance, the releasable substance is melted by heating during fixing, and the releasable liquid is supplied from the toner. In order to prevent the offset phenomenon, a number of waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, hydrocarbon waxes, natural waxes and modified waxes obtained by modifying them are proposed as such releasable substances. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
Japanese Patent Publication No.52-3304 JP-A-60-252360

一方、トナーの低温定着性を改善する観点からは、トナー結着樹脂の軟化温度(Tm)を低下させることが有効である。しかし、一般にTmを下げると、同時にトナーのガラス転移温度(Tg)も低下するため、トナーが保存状態で塊を形成する、いわゆるトナーブロッキングや、定着時のトナーのオフセットを起こし易くなることが知られており、このことが定着温度を思い通りに下げられない原因の一つとなっている。この低温定着性と耐ブロッキング性あるいは耐オフセット性を同時に満足させる方法として、TmやTgが高い場合でも比較的定着温度が低いポリエステル系樹脂を用いる方法(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。しかしながら、この方法は低温定着性と耐ブロッキング性、耐オフセット性などを同時に且つ充分に満足するものではなかった。またポリエステル樹脂のアルコール成分としてアルキレングリコールとエーテル化ジフェノールを併用する例も知られているが(例えば、特許文献4、5参照)、トナーの粉砕性が十分でないとか、あるいはTgが低く、得られたトナーの耐ブロッキング性が十分満足できるものではない。その他にも、アルコール成分として2価アルコールを用い、酸成分としてロジンと不飽和ジカルボン酸および他のジカルボン酸からなる非線状架橋型ポリエステル樹脂(例えば、特許文献6参照)、特定のアルコール成分あるいは酸成分を用いる例(例えば、特許文献7、8、9等参照)、ブロック重合体を用いる例(例えば、特許文献10参照)、非晶質ポリエステルと結晶性ポリエステルを併用する例(例えば、特許文献11参照)などトナーバインダー用ポリエステル樹脂について多数のものが提案され、トナー特性として要求される耐オフセット性、低温定着性、シャープメルト性、耐ブロッキング性、帯電特性、粉砕性、透明性などの特性を同時に満たすことのできるトナーに使用可能な樹脂の開発がなされてきている。
特開昭56−1952号公報 特開平1−267661号公報 特開平1−155360号公報 特開平4−70765号公報 特開平6−27728号公報 特開平9−278872号公報 特開平10−268558号公報 特開2001−324832号公報 特開2002−284866号公報
On the other hand, from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner, it is effective to lower the softening temperature (Tm) of the toner binder resin. However, in general, when Tm is lowered, the glass transition temperature (Tg) of the toner is also lowered at the same time, so that it is easy to cause so-called toner blocking in which the toner forms a lump in a storage state and toner offset at the time of fixing. This is one of the reasons why the fixing temperature cannot be lowered as expected. As a method for simultaneously satisfying this low-temperature fixability and blocking resistance or offset resistance, a method using a polyester resin having a relatively low fixing temperature even when Tm or Tg is high (for example, see Patent Document 3) has been proposed. ing. However, this method does not satisfy the low-temperature fixing property, blocking resistance, offset resistance and the like simultaneously and sufficiently. In addition, examples in which alkylene glycol and etherified diphenol are used in combination as an alcohol component of a polyester resin are also known (see, for example, Patent Documents 4 and 5), but the toner is not sufficiently pulverizable or has a low Tg. The blocking resistance of the obtained toner is not satisfactory. In addition, a dihydric alcohol is used as the alcohol component, and a non-linear cross-linked polyester resin composed of rosin, unsaturated dicarboxylic acid and other dicarboxylic acid as the acid component (see, for example, Patent Document 6), a specific alcohol component or Examples using acid components (see, for example, Patent Documents 7, 8, 9), examples using block polymers (see, for example, Patent Document 10), examples using amorphous polyester and crystalline polyester in combination (for example, Patents) A large number of polyester resins for toner binders have been proposed, such as offset resistance, low temperature fixability, sharp melt properties, blocking resistance, charging properties, pulverization properties, and transparency required as toner properties. Resins that can be used for toners that can simultaneously satisfy the properties have been developed.
JP-A-56-1952 Japanese Patent Laid-Open No. 1-226761 JP-A-1-155360 JP-A-4-70765 Japanese Patent Laid-Open No. 6-27728 Japanese Patent Laid-Open No. 9-278872 Japanese Patent Laid-Open No. 10-268558 JP 2001-324832 A JP 2002-284866 A

このように、従来からポリエステル樹脂をトナーのバインダー樹脂として用いて、特性の良好な静電荷像現像用トナーを製造する試みがなされてきているが、従来トナー特性の良好なトナー用ポリエステルバインダー樹脂を得る際には、アルコール成分としてビスフェノールAあるいはその誘導体を用いることが必要であると一般に考えられている。しかし、近年ビスフェノールAは環境ホルモンの観点から必ずしも使用が好ましいものでないことが明らかとなってきており、ビスフェノールAあるいはその誘導体を用いることなく、従来と同様耐オフセット性、低温定着性、シャープメルト性、耐ブロッキング性、帯電特性、粉砕性、透明性などの特性が優れ、かつ長期にわたり良好な現像画像を形成することができるトナー用ポリエステル樹脂、及びトナーの開発が望まれている。   As described above, attempts have been made to produce a toner for developing an electrostatic charge image with good characteristics by using a polyester resin as a binder resin for the toner. Conventionally, a polyester binder resin for toner with good toner characteristics has been used. It is generally considered that it is necessary to use bisphenol A or a derivative thereof as an alcohol component when obtaining. However, in recent years, it has become clear that bisphenol A is not necessarily used from the viewpoint of environmental hormones, and without using bisphenol A or its derivatives, offset resistance, low-temperature fixability, and sharp melt properties are the same as before. Development of a polyester resin for toner, which is excellent in properties such as blocking resistance, charging properties, pulverization properties, transparency, and the like and capable of forming a good developed image over a long period of time, and a toner is desired.

更に、近時トナーの経済性も重要視されるようになり、安価なトナー用バインダー樹脂の提供が要望されているが、従来のトナーバインダーではこのような要求に必ずしも応えることはできないものであった。   Furthermore, the economics of toners have recently become important, and there has been a demand for provision of an inexpensive toner binder resin. However, conventional toner binders cannot always meet such requirements. It was.

また、省資源の観点から、少量のトナーにより従来と同様の高濃度のトナー画像を形成することができる静電荷像現像用トナーも要望されている。   In addition, from the viewpoint of resource saving, there is a demand for a toner for developing an electrostatic charge image that can form a toner image having a high density similar to the conventional one with a small amount of toner.

また、カーボンブラックは他の顔料と比較して一次粒子が小さく比表面積が大きいため、トナー中に均一に分散、配合を行うことが困難であり、トナー表面に偏在したり、遊離カーボンブラックが生じたり凝集したままトナー中に配合されたりしやすい。カーボンブラックは粘着性の高い微粉体であるため、遊離カーボンブラックの存在はトナーの流動性の低下を招き、良好な摩擦帯電の妨げとなり、特にハーフトーン画像の再現性が落ちる。また、カーボンブラックの分散が十分になされていない場合には十分な画像濃度が得られないといった問題も生ずる。   In addition, since carbon black has smaller primary particles and a larger specific surface area than other pigments, it is difficult to uniformly disperse and mix in the toner, and it is unevenly distributed on the toner surface or free carbon black is generated. Or it is easy to be blended in the toner while agglomerated. Since carbon black is a fine powder with high tackiness, the presence of free carbon black causes a decrease in toner fluidity, hinders good triboelectric charging, and in particular the reproducibility of halftone images. In addition, there is a problem that sufficient image density cannot be obtained when carbon black is not sufficiently dispersed.

更に、カーボンブラックは導電性があるために、トナー表面に存在した場合やトナー中に均一に分散がなされない場合には、電荷がリークしやすく、このようなトナーを用いて画像形成を行うと、カブリやトナー飛散が生じたり、転写抜けが生じたりしてしまう問題がある。このような点を改善するためにカーボンブラックの比表面積を規定して良好な分散性を得ることが検討されている。(例えば特許文献12、13)このように比表面積を特定することにより良好な分散性は得られるものの、良好な画像濃度を維持しながら、ポリエステル樹脂を用いたトナーの消費量を低減するのは困難であった。
特開2002−116581号公報 特開2002−116573号公報
Furthermore, since carbon black is electrically conductive, when it is present on the toner surface or when it is not uniformly dispersed in the toner, the charge is likely to leak. There are problems such as fogging, toner scattering, and transfer loss. In order to improve such points, it has been studied to obtain good dispersibility by defining the specific surface area of carbon black. (For example, Patent Documents 12 and 13) Although a good dispersibility can be obtained by specifying the specific surface area in this way, it is possible to reduce the consumption of toner using a polyester resin while maintaining a good image density. It was difficult.
JP 2002-116581 A JP 2002-116573 A

このような現状に鑑み、本発明の目的は、トナー中のポリエステル樹脂の成分としてビスフェノールAあるいはその誘導体を用いることなく、定着の際の耐オフセット性、低温定着性、シャープメルト性、耐ブロッキング性、帯電特性、粉砕性、カーボンブラック分散性の特性に優れ、長期にわたり良好な現像画像を形成することができる負帯電性黒トナーを提供することである。   In view of such a current situation, the object of the present invention is to provide an offset resistance, a low temperature fixability, a sharp melt property, and a blocking resistance at the time of fixing without using bisphenol A or a derivative thereof as a component of the polyester resin in the toner. Another object of the present invention is to provide a negatively chargeable black toner that is excellent in charging characteristics, pulverization characteristics, and carbon black dispersibility characteristics and can form a good developed image over a long period of time.

さらに、本発明の他の目的は安価なトナー用ポリエステル樹脂を結着樹脂として用いた負帯電性黒トナーを提供することである。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a negatively chargeable black toner using an inexpensive polyester resin for toner as a binder resin.

また、本発明の他の目的は、少量の使用により従来と同様の濃度の画像を形成することができる負帯電性黒トナーを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a negatively chargeable black toner capable of forming an image having a density similar to that of the conventional one by using a small amount.

本発明は、少なくとも結着樹脂及びカーボンブラックとを含有する負帯電性黒トナーにおいて、結着樹脂は、酸成分が、(1)不均化ロジンと(2)テレフタル酸および/またはイソフタル酸、アルコール成分が、(3)三級脂肪酸のグリシジルエステルと(4)炭素数2〜10の脂肪族ジオールから構成され、酸価が10〜60mgKOH/g、水酸基価が20mgKOH/g以下である線状ポリエステル樹脂であり、かつカーボンブラックのBET法による比表面積が30〜250m2/gであることを特徴とする負帯電性黒トナーに関する。 The present invention relates to a negatively chargeable black toner containing at least a binder resin and carbon black, wherein the binder resin includes (1) disproportionated rosin and (2) terephthalic acid and / or isophthalic acid, The alcohol component is composed of (3) a glycidyl ester of a tertiary fatty acid and (4) an aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms, and has an acid value of 10 to 60 mgKOH / g and a hydroxyl value of 20 mgKOH / g or less. The present invention relates to a negatively chargeable black toner which is a polyester resin and has a specific surface area of carbon black of 30 to 250 m 2 / g by BET method.

また、本発明は結着樹脂の真密度が1.1〜1.3g/cm3であることを特徴とする上記負帯電性黒トナーに関する。 The present invention also relates to the above negatively chargeable black toner, wherein the binder resin has a true density of 1.1 to 1.3 g / cm 3 .

また、本発明はカーボンブラックのDBP吸油量が40〜110ml/100gであることを特徴とする上記負帯電性黒トナーに関する。  The present invention also relates to the negatively chargeable black toner, wherein the carbon black has a DBP oil absorption of 40 to 110 ml / 100 g.

また、本発明は上記いずれかの負帯電性黒トナーとキャリアとからなることを特徴とする2成分現像剤に関する。   The present invention also relates to a two-component developer comprising any one of the above negatively chargeable black toners and a carrier.

本発明の負帯電性黒トナーは、トナーの結着樹脂である線状ポリエステル樹脂のアルコール成分として、ビスフェノールAあるいはビスフェノールAのエチレンオキシド付加物などのビスフェノールA誘導体を用いていないため、環境ホルモンの観点から好ましく、環境にやさしい負帯電性黒トナーを得ることができる。   Since the negatively chargeable black toner of the present invention does not use a bisphenol A derivative such as bisphenol A or an ethylene oxide adduct of bisphenol A as an alcohol component of a linear polyester resin that is a binder resin of the toner, the viewpoint of environmental hormones Therefore, it is possible to obtain a negatively chargeable black toner which is environmentally friendly.

またこの線状ポリエステル樹脂を用いることにより、ビスフェノールAあるいはビスフェノールAの誘導体を用いなくても、従来と同様あるいはそれ以上の耐オフセット性、低温定着性、シャープメルト性、耐ブロッキング性、帯電特性、粉砕性などの特性を有する負帯電性黒トナーを得ることができる。これにより、トナー分級品の貯蔵安定性が向上する上、現像時のトナーの流動性の低下、トナーのブロッキング等も起きない。   Further, by using this linear polyester resin, even without using bisphenol A or a derivative of bisphenol A, offset resistance, low-temperature fixing property, sharp melt property, blocking resistance, charging property, which is the same as or higher than conventional ones, A negatively chargeable black toner having characteristics such as grindability can be obtained. As a result, the storage stability of the toner classified product is improved, and the fluidity of the toner during development and the blocking of the toner do not occur.

またこの線状ポリエステル樹脂と特定のカーボンブラックを用いることにより、帯電特性、現像の立ち上がりが良好であり、機内飛散が生じないことにより、当初から長期にわたり良好な現像画像を形成することができる。   Further, by using this linear polyester resin and specific carbon black, the charging characteristics and the rising of the development are good, and since no in-machine scattering occurs, a good developed image can be formed over a long period from the beginning.

更に、本発明においてはビスフェノールAあるいはその誘導体が用いられていないため線状ポリエステル樹脂を安価に製造することができ、更にアルコール成分としてビスフェノールAあるいはその誘導体を用いたものに比べ樹脂の真密度も小さいため、本発明の負帯電性黒トナーを用いれば1枚当りの使用トナー量を少なくすることができ、複写コストを下げることができる。   Further, since bisphenol A or a derivative thereof is not used in the present invention, a linear polyester resin can be produced at a low cost, and the resin has a true density higher than that using bisphenol A or a derivative thereof as an alcohol component. Therefore, if the negatively chargeable black toner of the present invention is used, the amount of toner used per sheet can be reduced, and the copying cost can be reduced.

以下、本発明を更に詳細に説明する。まず、本発明の負帯電性黒トナーに結着樹脂として用いる線状ポリエステル樹脂は、(a)酸成分が、不均化ロジン(1)とテレフタル酸および/またはイソフタル酸(2)、(b)アルコール成分が、三級脂肪酸のグリシジルエステル(3)と炭素数2〜10の脂肪族ジオール(4)とから構成され、酸価が10〜60mgKOH/g、水酸基価が20mgKOH/g以下のものであることが重要である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail. First, in the linear polyester resin used as the binder resin for the negatively chargeable black toner of the present invention, (a) the acid component is disproportionated rosin (1) and terephthalic acid and / or isophthalic acid (2), (b ) The alcohol component is composed of a glycidyl ester of a tertiary fatty acid (3) and an aliphatic diol (4) having 2 to 10 carbon atoms, having an acid value of 10 to 60 mg KOH / g and a hydroxyl value of 20 mg KOH / g or less. It is important that

本発明に使用する線状ポリエステル樹脂において、(a)の酸成分として用いられる不均化ロジンは、従来知られたいずれの製法によるものであってもよく、その一例を挙げれば、ロジンをPdカーボン触媒などの不均化触媒の存在下で、250〜300℃、5〜15kg/cm2、2〜6時間の条件で反応させ、反応物をけん化する方法が挙げられる。
通常入手しやすいガムロジンやトール油ロジン等は共役2重結合を含むアビエチン酸が多く極めて酸化されやすいため、空気酸化による変色、変質をしないように、安定化させるために不均化させることが好ましい。ここでアビエチン酸は、デヒドロアビエチン酸とジヒドロアビエチン酸とに不均化され、不均化ロジン中に含有される。
In the linear polyester resin used in the present invention, the disproportionated rosin used as the acid component of (a) may be produced by any conventionally known production method. For example, rosin is converted to Pd. A method of saponifying the reaction product by reacting in the presence of a disproportionation catalyst such as a carbon catalyst under conditions of 250 to 300 ° C., 5 to 15 kg / cm 2 , and 2 to 6 hours may be mentioned.
Commonly available gum rosin, tall oil rosin, and the like have a lot of abietic acid containing a conjugated double bond and are very easily oxidized. Therefore, it is preferable to disproportionate in order to prevent discoloration and alteration due to air oxidation. . Here, abietic acid is disproportionated into dehydroabietic acid and dihydroabietic acid, and is contained in the disproportionated rosin.

一方、テレフタル酸およびイソフタル酸は、テレフタル酸、イソフタル酸およびそれらの低級アルキルエステルからなるものである。テレフタル酸およびイソフタル酸の低級アルキルエステルの例としては、例えばテレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、イソフタル酸ジブチル等があるが、コストおよびハンドリングの点でテレフタル酸ジメチルやイソフタル酸ジメチルが好ましい。これらのジカルボン酸またはその低級アルキルエステルは、単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。  On the other hand, terephthalic acid and isophthalic acid are composed of terephthalic acid, isophthalic acid and their lower alkyl esters. Examples of lower alkyl esters of terephthalic acid and isophthalic acid include, for example, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dibutyl terephthalate, and dibutyl isophthalate. Dimethyl acid and dimethyl isophthalate are preferred. These dicarboxylic acids or lower alkyl esters thereof may be used alone or in combination of two or more.

不均化ロジン(1)とテレフタル酸および/またはイソフタル酸(2)のモル比は、(1)/(2)=0.1〜0.6であることが好ましい。更に好ましくは0.15〜0.55である。不均化ロジン(1)とテレフタル酸および/またはイソフタル酸(2)のモル比が0.1より低い場合には、定着性が悪くなる、およびカブリが発生し易くなる傾向があり、また0.6を超える場合には耐オフセット性が悪くなる、および画像濃度が低下する傾向が生じてしまう。  The molar ratio of disproportionated rosin (1) to terephthalic acid and / or isophthalic acid (2) is preferably (1) / (2) = 0.1 to 0.6. More preferably, it is 0.15-0.55. When the molar ratio of the disproportionated rosin (1) and terephthalic acid and / or isophthalic acid (2) is lower than 0.1, the fixability tends to deteriorate and fog tends to occur. If it exceeds .6, the offset resistance is deteriorated and the image density tends to be lowered.

また酸成分として、本発明の目的を阻害しない範囲で、テレフタル酸およびイソフタル酸とともに、これら以外のジカルボン酸を用いることができる。これら他のジカルボン酸としては、フタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸類;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類;炭素数16〜18のアルキル基で置換されたコハク酸;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸などの不飽和ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸;ナフタレンジカルボン酸;ジフェノキシエタン−2,6−ジカルボン酸およびこれらの酸の低級モノエステル、ジエステル、酸無水物等が挙げられる。これらジカルボン酸はトナーの定着性や耐ブロッキング性に大きく影響を与えるため、トナーの要求性能を勘案して適宜の量で用いられる。   As the acid component, dicarboxylic acids other than these can be used together with terephthalic acid and isophthalic acid as long as the object of the present invention is not impaired. These other dicarboxylic acids include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid and phthalic anhydride; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid; succinic acid substituted with an alkyl group having 16 to 18 carbon atoms. Acids; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid; cyclohexane dicarboxylic acid; naphthalenedicarboxylic acid; diphenoxyethane-2,6-dicarboxylic acid and lower monoesters of these acids; Examples include diesters and acid anhydrides. Since these dicarboxylic acids greatly affect the fixing property and blocking resistance of the toner, they are used in an appropriate amount in consideration of the required performance of the toner.

また(b)のアルコール成分として用いられる三級脂肪酸のグリシジルエステルの例としては、例えば下記一般式(1)で表されるものが挙げられる。   Moreover, as an example of the glycidyl ester of the tertiary fatty acid used as an alcohol component of (b), what is represented, for example by following General formula (1) is mentioned.

Figure 2005352247
Figure 2005352247

(式中、R1、R2およびR3はアルキル基を表す。)
上記式中、R1とR2とR3の炭素数およびこれらの基の炭素数の合計数は特に限定され
ないが、R1+R2+R3の合計炭素数が8のネオデカン酸グリシジルエステルが特に好ましい。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group.)
In the above formula, the total number of carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 and the carbon number of these groups is not particularly limited, but neodecanoic acid glycidyl ester having a total carbon number of R 1 + R 2 + R 3 is particularly 8 preferable.

炭素数2〜10の脂肪族ジオールの例としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2−ブチル−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパノエート、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどが挙げられる。脂肪族ジオールとしては、酸との反応性および樹脂のガラス転移温度の観点からネオペンチルグリコール、エチレングリコールが好ましい。これら脂肪族ジオールは単独で用いても、二種以上を併用してもよい。   Examples of the aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms include, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 -Butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butenediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-methylpropane-1 , 3-diol, 2-butyl-2-ethylpropane-1,3-diol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2 , 4-Dimethyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octane Diol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl-3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoate, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc. Is mentioned. As the aliphatic diol, neopentyl glycol and ethylene glycol are preferable from the viewpoint of reactivity with acid and glass transition temperature of the resin. These aliphatic diols may be used alone or in combination of two or more.

三級脂肪酸のグリシジルエステル(3)と炭素数2〜10の脂肪族ジオール(4)のモル比は、(3)/(4)=0.05〜0.20であることが好ましい。より好ましくは、0.08〜0.15である。三級脂肪酸のグリシジルエステル(3)と炭素数2〜10の脂肪族ジオール(4)のモル比が0.05より低い場合には、画像のカブリが発生し易くなり、また0.2を超える場合には耐オフセット性および耐ブロッキング性が悪くなる傾向が出てくる。なお、三級脂肪酸のグリシジルエステルとともにロジングリシジルエステルを併用することにより、耐オフセット性および耐ブロッキング性が良好になる。
三級脂肪酸のグリシジルエステルは(b)成分中5〜30モル%用いることが好ましい。また、酸成分の成分(2)のジカルボン酸に対するアルコール成分の(4)の脂肪族ジオールのモル比(2)/(4)は、酸成分(1)および(2)のモル比(1)/(2)および、アルコール成分(3)および(4)のモル比(3)/(4)の値によっても異なるが、通常0.8〜1.5が好ましく、より好ましくは0.9〜1.3である。
The molar ratio of the tertiary fatty acid glycidyl ester (3) and the aliphatic diol (4) having 2 to 10 carbon atoms is preferably (3) / (4) = 0.05 to 0.20. More preferably, it is 0.08-0.15. When the molar ratio of the tertiary fatty acid glycidyl ester (3) and the aliphatic diol (4) having 2 to 10 carbon atoms is lower than 0.05, image fog is likely to occur and exceeds 0.2. In some cases, offset resistance and blocking resistance tend to deteriorate. By using rosin glycidyl ester together with glycidyl ester of tertiary fatty acid, offset resistance and blocking resistance are improved.
It is preferable to use 5 to 30 mol% of the glycidyl ester of the tertiary fatty acid in the component (b). The molar ratio (2) / (4) of the aliphatic diol of the alcohol component (4) to the dicarboxylic acid of the component (2) of the acid component is the molar ratio (1) of the acid components (1) and (2). Although it varies depending on the value of the molar ratio (3) / (4) of / (2) and alcohol components (3) and (4), it is usually preferably 0.8 to 1.5, more preferably 0.9 to 1.3.

以上の構成からなる本発明の負帯電性黒トナーに使用する線状ポリエステル樹脂は、酸価が10〜60mgKOH/であり、水酸基価が20mgKOH/g以下、好ましくは18mgKOH/g以下であることが必要である。
また、酸価が10mgKOH/g未満ではトナーの負帯電性が小さくなって、画像のカブリ、機内飛散、トナー消費量が増加し、これに対し酸価が60mgKOH/gを超える場合には、特に低湿環境において、トナーの負帯電性が大きくなりすぎて画像濃度が低下し、また親水性が大きくなるため特に高湿環境において画像のカブリ、機内飛散が増加する。さらに水酸基価が20mgKOH/gを超える場合には、親水性が大きくなるため特に高湿環境において画像のカブリ、機内飛散が増加する。本発明の線状ポリエステル樹脂に製造実施例においては水酸基価の数値は3〜18mgKOH/gの範囲について検討を行い良好な結果が得られたように、水酸基価は本発明のポリエステル樹脂においては20mgKOH/g以下に抑えられていることが重要である。
The linear polyester resin used in the negatively chargeable black toner of the present invention having the above-described configuration has an acid value of 10 to 60 mgKOH / and a hydroxyl value of 20 mgKOH / g or less, preferably 18 mgKOH / g or less. is necessary.
In addition, when the acid value is less than 10 mgKOH / g, the negative chargeability of the toner decreases, and image fogging, in-machine scattering, and toner consumption increase. On the other hand, when the acid value exceeds 60 mgKOH / g, In a low-humidity environment, the negative chargeability of the toner becomes too high, resulting in a decrease in image density and an increase in hydrophilicity, so that image fogging and in-machine scattering increase especially in a high-humidity environment. Furthermore, when the hydroxyl value exceeds 20 mgKOH / g, the hydrophilicity increases, so that image fogging and in-machine scattering increase particularly in a high humidity environment. In the production examples for the linear polyester resin of the present invention, the hydroxyl value is in the range of 3 to 18 mg KOH / g. As a result was obtained, the hydroxyl value was 20 mg KOH in the polyester resin of the present invention. It is important that it is suppressed to / g or less.

また本発明の負帯電性黒トナーに使用する線状ポリエステル樹脂は、軟化温度が115〜150℃、好ましくは120〜145℃、テトラヒドロフラン(THF)可溶分の数平均分子量が1,000〜6,000、好ましくは2,000〜4,000であることが望ましい。これは、軟化温度が115℃未満では、樹脂の凝集力が極端に低下し、一方、150℃を超えるとその樹脂を使用したトナーの溶融流動および低温定着性が低下するため、高速複写機用トナーバインダーには適さなくなるからである。線状ポリエステル樹脂の数平均分子量が小さくなると、トナーの耐オフセット性が低下する傾向にあり、また、数平均分子量が大きくなると定着性が低下する傾向を示す。   The linear polyester resin used for the negatively chargeable black toner of the present invention has a softening temperature of 115 to 150 ° C., preferably 120 to 145 ° C., and a tetrahydrofuran (THF) soluble component having a number average molecular weight of 1,000 to 6. 2,000, preferably 2,000 to 4,000. This is because when the softening temperature is less than 115 ° C., the cohesive strength of the resin is extremely reduced, while when it exceeds 150 ° C., the melt flow and low-temperature fixability of the toner using the resin are reduced. This is because it is not suitable for a toner binder. When the number average molecular weight of the linear polyester resin is small, the offset resistance of the toner tends to decrease, and when the number average molecular weight is large, the fixability tends to decrease.

また、本発明の負帯電性黒トナーに使用する線状ポリエステル樹脂は、特定の低分子量の縮重合体成分と特定の高分子量の縮重合体成分とからなる2山の分子量分布曲線を有するタイプ、あるいは1山の単分子量分布曲線を有するタイプのいずれのものであってもよい。また、トナーの凝集防止の点からは、示差走査熱量計(DSC)によって測定されるガラス転移温度(Tg)が45〜70℃、好ましくは50〜65℃であるものが望ましい。さらに、樹脂の真密度は1.1〜1.3g/cm3であることが好ましい。樹脂の真密度が小さい場合には、同じ濃度の画像を形成する場合にトナーの使用重量が少なくて済み、結果的に経済的な複写を行うことができる。 The linear polyester resin used for the negatively chargeable black toner of the present invention is a type having a molecular weight distribution curve of two peaks composed of a specific low molecular weight condensation polymer component and a specific high molecular weight condensation polymer component. Alternatively, it may be of any type having a single molecular weight distribution curve. From the viewpoint of preventing toner aggregation, it is desirable that the glass transition temperature (Tg) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is 45 to 70 ° C., preferably 50 to 65 ° C. Furthermore, the true density of the resin is preferably 1.1 to 1.3 g / cm 3 . When the true density of the resin is low, the toner can be used in a small amount when an image having the same density is formed, and as a result, economical copying can be performed.

本発明の負帯電性黒トナーに使用する線状ポリエステル樹脂は、前記所定の酸成分、アルコール成分を原料として、公知慣用の製造方法によって調製され、その反応方法としては、エステル交換反応または直接エステル化反応のいずれも適用可能である。また、加圧して反応温度を高くする方法、減圧法または常圧下で不活性ガスを流す方法によって重縮合を促進することもできる。上記反応においては、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛およびマンガンより選ばれる少なくとも一種の金属化合物など公知慣用の反応触媒が用いられ、反応が促進されてもよい。反応触媒としては、具体的には、酸化ジ−n−ブチル錫、シュウ酸第一錫、三酸化アンチモン、チタンテトラブトキシド、酢酸マンガン、酢酸亜鉛等が挙げられる。これら反応触媒の添加量は得られるポリエステル樹脂中、通常0.001〜0.5モル%程度の量が好ましい。   The linear polyester resin used in the negatively chargeable black toner of the present invention is prepared by a known and commonly used production method using the predetermined acid component and alcohol component as raw materials. The reaction method may be transesterification or direct esterification. Any of the chemical reactions can be applied. In addition, polycondensation can be promoted by a method of increasing the reaction temperature by pressurization, a depressurization method, or a method of flowing an inert gas under normal pressure. In the above reaction, a known and commonly used reaction catalyst such as at least one metal compound selected from antimony, titanium, tin, zinc and manganese may be used to accelerate the reaction. Specific examples of the reaction catalyst include di-n-butyltin oxide, stannous oxalate, antimony trioxide, titanium tetrabutoxide, manganese acetate, and zinc acetate. The amount of these reaction catalysts added is usually preferably about 0.001 to 0.5 mol% in the resulting polyester resin.

本発明の負帯電性黒トナーに使用する線状ポリエステル樹脂の製造方法においては、上記種々の反応中、常圧での直接エステル化法が好ましい方法の一つとして挙げられる。この直接エステル化法においては、例えば、アルコール成分及び不均化ロジンを反応開始時に全量仕込み、160℃程度まで昇温してから融点の高いテレフタル酸、イソフタル酸及び反応触媒を仕込むなどの方法がとられる。反応触媒としては、酸、アルカリ、アミン、金属の有機酸塩等が有効である。その他には、チタネート、ボレート等も効果がある。具体的には、酸化ジ−n−ブチル錫、シュウ酸第一錫、三酸化アンチモン、オクチル酸亜鉛、オクチル酸鉄等を用い、添加量は全酸成分に対して0.01〜0.1モル%が適当である。この場合は常圧でも充分な反応速度が得られるが、加圧操作を適用して反応温度を高くすることもできる。減圧操作による反応の促進は、反応の終期において、未反応のアルコールが殆どなくなり、生成水の系外への除去が遅くなったような場合に適用される。不活性ガスを通じることによる反応の促進は、それによるアルコールの系外への散逸を最小限に止める程度の量で、反応のどの過程にも適用可能である。また、反応は樹脂の軟化点が所定の温度になったことを確認して終了される。   In the method for producing a linear polyester resin used in the negatively chargeable black toner of the present invention, a direct esterification method at normal pressure is mentioned as one of the preferred methods during the various reactions described above. In this direct esterification method, for example, the alcohol component and the disproportionated rosin are charged all at the start of the reaction, and the temperature is raised to about 160 ° C. and then a high melting point terephthalic acid, isophthalic acid and a reaction catalyst are charged. Be taken. As the reaction catalyst, acids, alkalis, amines, metal organic acid salts and the like are effective. In addition, titanate, borate and the like are also effective. Specifically, di-n-butyltin oxide, stannous oxalate, antimony trioxide, zinc octylate, iron octylate and the like are used, and the addition amount is 0.01 to 0.1 with respect to the total acid component. A mol% is suitable. In this case, a sufficient reaction rate can be obtained even at normal pressure, but the reaction temperature can be increased by applying a pressurizing operation. The promotion of the reaction by the depressurization operation is applied in the case where almost no unreacted alcohol disappears at the end of the reaction, and the removal of the produced water out of the system is delayed. The promotion of the reaction by passing through an inert gas can be applied to any process of the reaction in such an amount that it minimizes the dissipation of alcohol out of the system. The reaction is terminated after confirming that the softening point of the resin has reached a predetermined temperature.

本発明の負帯電性黒トナーに使用する結着樹脂は、上記の線状ポリエステル樹脂単独でもよいが、上記の線状ポリエステル樹脂の二種以上が併用されてもよい。さらに、本発明の目的を達成することができる範囲で、ポリスチレン系重合体、スチレン−アクリル系樹脂などのポリスチレン系共重合体、上記ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂など、従来トナー用結着樹脂として使用されている樹脂が上記ポリエステル樹脂とともに用いられてもよい。  The binder resin used in the negatively chargeable black toner of the present invention may be the above linear polyester resin alone, or two or more of the above linear polyester resins may be used in combination. Furthermore, as long as the object of the present invention can be achieved, polystyrene polymers, polystyrene copolymers such as styrene-acrylic resins, polyester resins other than the above polyester resins, and the like, are conventionally used as binder resins for toners. The resin being used may be used together with the polyester resin.

本発明の負帯電性黒トナーにおいて用いることができるカーボンブラックとしては、 BET法による比表面積が30〜250m2/gであることが重要である。より好ましくは40〜240m2/gである。この範囲を満足することにより、カーボンブラックは本発明の線状ポリエステル樹脂中に良好に分散、配合され、トナーとして良好な帯電特性、抵抗特性を得ることができる。カーボンブラックのBET法による比表面積が250m2/gを超えるものを用いると、カブリが増大して、かつトナーの機内飛散が増大していく傾向があり複写画像の品質が悪化してしまう。また分散性、個々のトナー粒子中の分配性、配合性も悪くなってしまい、トナー粒子間のカーボンブラック含有量が偏在し、製造時における分級微粉のリサイクルが困難になってしまう。一方、比表面積が30m2/gより小さいものを用いると、カーボンブラック粒子がトナーに十分な着色を行うことが困難になる。また着色性を補うために添加量を増やすとトナーの抵抗値が下がってしまい帯電量が低下してしまい、カブリ、機内飛散が生じる。
ここでカーボンブラックの比表面積とカブリの関係は一定の相関関係を見出すことができる。カーボンブラックの比表面積とカブリの関係については、カーボンブラックの分散性に大きな要因がある。カーボンブラックの比表面積が250m2/gを超えるとトナー中への均一な分散が困難になり分散不良を起こしやすい。これによりトナー中に着色剤の偏在が生じてしまうことによりトナーの抵抗値がばらついてしまい、均一な安定した電荷を保持することができなくなる。このカーボンブラックの偏在が大きい物ほどカブリが大きくなってしまう。即ちカーボンブラックのBET法による比表面積が30〜250m2/gであれば、カブリは減少し良好な複写画像が得られる。
As carbon black that can be used in the negatively chargeable black toner of the present invention, it is important that the specific surface area by the BET method is 30 to 250 m 2 / g. More preferably, it is 40-240 m < 2 > / g. By satisfying this range, carbon black is well dispersed and blended in the linear polyester resin of the present invention, and good charging characteristics and resistance characteristics as a toner can be obtained. When carbon black having a specific surface area of more than 250 m 2 / g by the BET method is used, fogging tends to increase and toner scattering in the machine tends to increase, and the quality of the copied image deteriorates. In addition, dispersibility, distribution in individual toner particles, and blendability also deteriorate, and the carbon black content among the toner particles is unevenly distributed, making it difficult to recycle the classified fine powder during production. On the other hand, if the specific surface area is less than 30 m 2 / g, it is difficult for the carbon black particles to sufficiently color the toner. Further, if the amount added is increased in order to supplement the colorability, the resistance value of the toner is lowered, the charge amount is lowered, and fogging and in-machine scattering occur.
Here, a certain correlation can be found between the specific surface area of the carbon black and the fog. Regarding the relationship between the specific surface area of carbon black and fog, there is a large factor in the dispersibility of carbon black. If the specific surface area of the carbon black exceeds 250 m 2 / g, uniform dispersion in the toner becomes difficult and dispersion failure tends to occur. As a result, the uneven distribution of the colorant in the toner causes the resistance value of the toner to vary, making it impossible to maintain a uniform and stable charge. As the carbon black is more unevenly distributed, the fog becomes larger. That is, if the specific surface area of carbon black by the BET method is 30 to 250 m 2 / g, fog is reduced and a good copy image can be obtained.

また、本発明の負帯電性黒トナーに用いられるカーボンブラックのDBP吸油量は40〜110ml/100gであることが好ましい。カーボンブラックの吸油量が110ml/100gよりも大きくなるとカーボンブラックのストラクチャーが大きくなり、トナー中の導電性が高くなり電荷のリークを引き起こし画像上のカブリの発生や機内飛散が生じてしまう。一方、カーボンブラックの吸油量が40ml/100gよりも小さくなると導電性が低くなりチャージアップしやすくなってしまい、特に低温低湿下で、画像濃度低下が発生しやすい。
また、カーボンブラックの種類としてはオイルファーネスカーボンを用いることが好ましい。チャンネルブラックカーボンと比較して、トナー中に良好な分散を施すことが可能である。
The DBP oil absorption of carbon black used for the negatively chargeable black toner of the present invention is preferably 40 to 110 ml / 100 g. If the oil absorption of carbon black is larger than 110 ml / 100 g, the structure of the carbon black becomes large, the conductivity in the toner becomes high, charge leakage occurs, and fogging on the image and in-machine scattering occur. On the other hand, when the oil absorption amount of carbon black is smaller than 40 ml / 100 g, the conductivity becomes low and charge-up is likely to occur, and the image density is likely to decrease particularly at low temperature and low humidity.
Moreover, it is preferable to use oil furnace carbon as a kind of carbon black. Compared with channel black carbon, it is possible to achieve better dispersion in the toner.

上記カーボンブラックは、単独で或いは2種以上を混合して使用することができ、通常結着樹脂の100重量部に対し、0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部の添加量が良い。これらは単独で或いは2種以上を混合して使用することができる。 The carbon black can be used alone or in admixture of two or more, and is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The amount added is good. These can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の負帯電性黒トナーは、上記の線状ポリエステル樹脂を主成分とする結着樹脂、カーボンブラックを含有するとともに、更に必要に応じ荷電制御剤、離型剤、外添剤などが適宜配合される。   The negatively chargeable black toner of the present invention contains a binder resin mainly composed of the above-described linear polyester resin, carbon black, and further includes a charge control agent, a release agent, an external additive, and the like as necessary. Blended.

本発明の負帯電性黒トナーには、必要に応じてトナーに負電荷を与える荷電制御剤を含有することが好ましい。サリチル酸誘導体金属塩化合物、サリチル酸誘導体金属錯体、フェノール系縮合物、モノアゾ金属錯体、ホスホニウム系化合物等が良好な負電荷を付与する荷電制御剤として好ましいものである。サリチル酸誘導体の金属塩化合物およびサリチル酸誘導体金属錯体に用いられる金属としては、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、チタン、クロム、アルミニウム、ケイ素等が好ましい。またサリチル酸誘導体としては、tert−ブチル基、tert−オクチル基を有するものが好ましく、具体的には、サリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−フェニルサリチル酸が特に好ましい化合物としてあげられる。
特にサリチル酸誘導体の金属塩化合物は、1分子中に2〜3つの−OH基(水酸基)を有することにより、ポリエステル樹脂中の酸成分であるカルボキシル基と反応することから、トナー中に良好に荷電制御剤を分散せしめることができ、またこの反応によりポリエステル樹脂の架橋、分子量の増大を促進し、定着性を向上させることができる点において好ましい荷電制御剤である。
またフェノール系縮合物としてはカリックスアレン化合物が好ましい。これらの荷電制御剤はいずれも公知の製造方法で得られるものを使用することができる。
The negatively chargeable black toner of the present invention preferably contains a charge control agent that gives a negative charge to the toner, if necessary. Salicylic acid derivative metal salt compounds, salicylic acid derivative metal complexes, phenol condensates, monoazo metal complexes, phosphonium compounds, and the like are preferable as charge control agents that impart a favorable negative charge. As the metal used for the metal salt compound of the salicylic acid derivative and the metal complex of the salicylic acid derivative, zinc, calcium, magnesium, titanium, chromium, aluminum, silicon and the like are preferable. As the salicylic acid derivative, those having a tert-butyl group or a tert-octyl group are preferable. Specifically, salicylic acid, 3,5-di-tert-butylsalicylic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 3- Phenylsalicylic acid is a particularly preferred compound.
In particular, a metal salt compound of a salicylic acid derivative has two to three —OH groups (hydroxyl groups) in one molecule, and thus reacts with a carboxyl group that is an acid component in a polyester resin. It is a preferred charge control agent in that the control agent can be dispersed, and this reaction can promote cross-linking of the polyester resin and increase in molecular weight to improve the fixing property.
As the phenol condensate, a calixarene compound is preferable. As these charge control agents, those obtained by a known production method can be used.

荷電制御剤は粉砕機により、粉砕し、所望の粒度分布に調整することにより、より効果的に使用することができる。本発明において、荷電制御剤として良好な粒度分布はコールターカウンターによる体積平均粒径で0.5〜40μmであり、より好ましくは1〜20μmである。体積平均粒径が40μmよりも大きい場合、結着樹脂中への荷電制御剤の分散が困難になりトナー中への荷電制御剤の分散が困難になってしまう。またトナー個々の粒子あたりの荷電制御剤の含有量が偏ってしまいカブリの増加や機内飛散の原因にも繋がってしまう。一方、0.5μmよりも小さい体積平均粒径のものを用いると、結着樹脂中への分散は良好であるものの、荷電制御剤の比表面積が大きくなってしまいトナーに過度の帯電を付与してしまい帯電量が増大し画像濃度低下が生じてしまう場合がある。   The charge control agent can be used more effectively by pulverizing with a pulverizer and adjusting to a desired particle size distribution. In the present invention, a preferable particle size distribution as a charge control agent is 0.5 to 40 μm, more preferably 1 to 20 μm, as a volume average particle size by a Coulter counter. When the volume average particle diameter is larger than 40 μm, it becomes difficult to disperse the charge control agent in the binder resin, and it becomes difficult to disperse the charge control agent in the toner. In addition, the content of the charge control agent per toner particle is biased, leading to an increase in fog and scattering in the apparatus. On the other hand, when a material having a volume average particle size of less than 0.5 μm is used, the dispersion in the binder resin is good, but the specific surface area of the charge control agent becomes large, and the toner is excessively charged. In some cases, the charge amount increases and the image density decreases.

荷電制御剤の添加量は、通常、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。   The addition amount of the charge control agent is usually 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また本発明の負帯電性黒トナーには必要に応じて離型剤が含有される。中でも140℃における溶融粘度が100mPa・s(CS)以下で、かつ酸価が2mgKOH/g以下であるワックスを用いることが好ましく、結着樹脂100重量部に対して0.5〜10重量%含有させることができる。
このようなワックスとしては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、脂肪酸アミドワックス、カルナウバワックス、モンタンワックスなどの脂肪酸エステル、部分けん化脂肪酸エステルワックス、脂肪酸金属塩等が挙げられる。
ワックスの140℃における溶融粘度が100mPa・sを超える場合には、低温定着性に劣るという問題が生じ、またワックスの酸価が2mgKOH/gを超える場合には、ワックス中に低分子量物が混入していることが多く、この低分子量物により定着時に臭気が発生したり、トナーの貯蔵安定性を悪化させるという問題が生じるため好ましくない。
トナー中へのワックスの良好な分散を考慮すると、ワックスの真密度は0.8〜1.1g/cm3の範囲であることが好ましい。また良好な分散を施すためには水酸基、カルボキシル基、エステル基等の極性基を有する官能基で変性したワックスを用いることも好ましい。
The negatively chargeable black toner of the present invention contains a release agent as necessary. Among these, it is preferable to use a wax having a melt viscosity at 140 ° C. of 100 mPa · s (CS) or less and an acid value of 2 mgKOH / g or less, and 0.5 to 10% by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. Can be made.
Examples of such a wax include fatty acid esters such as polypropylene wax, polyethylene wax, paraffin wax, fatty acid amide wax, carnauba wax, and montan wax, partially saponified fatty acid ester wax, and fatty acid metal salts.
When the melt viscosity at 140 ° C. of the wax exceeds 100 mPa · s, there is a problem that the low temperature fixability is poor, and when the acid value of the wax exceeds 2 mgKOH / g, a low molecular weight substance is mixed in the wax. In many cases, this low molecular weight product is not preferable because it causes problems such as odor generation at the time of fixing and deterioration of storage stability of the toner.
Considering good dispersion of the wax in the toner, the true density of the wax is preferably in the range of 0.8 to 1.1 g / cm 3 . In order to achieve good dispersion, it is also preferable to use a wax modified with a functional group having a polar group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an ester group.

本発明の負帯電性黒トナーには、さらに必要に応じて滑剤、流動性改良剤、研磨剤、導電性付与剤、画像剥離防止剤等、トナーの製造にあたり使用されている公知の添加剤を内添、あるいは外添することができる。これら添加剤の例としては、滑剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ステアリン酸亜鉛などが、流動性改良剤としては、乾式法あるいは湿式法で製造したシリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪素アルミニウム共酸化物、珪素チタン共酸化物およびこれらを疎水性化処理したものなどが、研磨剤としては窒化珪素、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、タングステンカーバイド、炭酸カルシウムおよびこれらを疎水化処理したものなどが、導電性付与剤としては、酸化スズ、三酸化アンチモンなどが挙げられる。また、ポリビニリデンフルオライドなどのフッ素含有重合体の微粉末は、流動性、研磨性、帯電安定性などの点から好ましいものである。   The negatively chargeable black toner of the present invention may further contain known additives used in the production of the toner, such as a lubricant, a fluidity improver, an abrasive, a conductivity imparting agent, and an image peeling prevention agent, if necessary. Can be added internally or externally. Examples of these additives include polyvinylidene fluoride and zinc stearate as a lubricant, and silica, aluminum oxide, titanium oxide, silicon aluminum co-oxide produced by a dry method or a wet method as a fluidity improver. , Silicon-titanium co-oxide and those hydrophobized, etc., and abrasives include silicon nitride, cerium oxide, silicon carbide, strontium titanate, tungsten carbide, calcium carbonate and those hydrophobized. Examples of the conductivity imparting agent include tin oxide and antimony trioxide. In addition, fine powders of fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride are preferable from the viewpoint of fluidity, abrasiveness, charge stability, and the like.

本発明の負帯電性黒トナーにおいては、流動性改良剤として、疎水化処理されたシリカ、珪素アルミニウム共酸化物、珪素チタン共酸化物微粉体を外添剤として含有することが好ましい。これら微粉体の疎水化処理は、シリコーンオイルやテトラメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジメトキシシランなどのシランカップリング剤による処理等が挙げられる。疎水化処理されたシリカなど疎水化微粉体の使用量は、トナー重量当り、0.01〜20%、好ましくは0.03〜5%である。   In the negatively chargeable black toner of the present invention, it is preferable to contain hydrophobized silica, silicon aluminum co-oxide, and silicon titanium co-oxide fine powder as external additives as fluidity improvers. Examples of the hydrophobic treatment of these fine powders include treatment with a silane coupling agent such as silicone oil, tetramethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, and dimethyldimethoxysilane. The amount of the hydrophobized fine powder such as silica that has been hydrophobized is 0.01 to 20%, preferably 0.03 to 5%, based on the toner weight.

本発明の負帯電性黒トナーにおけるトナー粒子の重量平均粒径は3〜15μmであることが好ましい。特に、5μm以下の粒径を有するトナー粒子が12〜60個数%含有され、8〜12.7μmの粒径を有するトナー粒子が1〜33個数%含有され、16μm以上の粒径を有するトナー粒子が2.0重量%以下含有され、トナーの重量平均粒径が4〜11μmであることが、現像特性の観点からはより好ましい。なお、トナー粒子の粒度分布測定は、例えばコールターカウンターを用いて行うことができる。   The weight average particle diameter of the toner particles in the negatively chargeable black toner of the present invention is preferably 3 to 15 μm. In particular, toner particles having a particle size of 5 μm or less are contained in 12 to 60% by number, toner particles having a particle size of 8 to 12.7 μm are contained in 1 to 33% by number, and toner particles having a particle size of 16 μm or more. Is more preferably 2.0 wt% or less, and the weight average particle diameter of the toner is 4 to 11 μm from the viewpoint of development characteristics. The particle size distribution of the toner particles can be measured using, for example, a Coulter counter.

本発明の負帯電性黒トナーを構成するトナー粒子は、従来から公知のトナー粒子の製造方法を用いて製造することができる。一般的には、上述したようなトナー粒子の構成材料となる結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、離型剤などを、乾式ブレンダー、ボールミル、ヘンシェルミキサーなどの混合機により充分予備混合した後、熱ロール、ニーダー、一軸あるいは二軸のエクストルーダーなどの熱混練機を用いて良く混練し、冷却固化後、ハンマーミルなどの粉砕機を用いて機械的に粗粉砕し、次いでジェットミルなどにより微粉砕した後、分級する方法が好ましい方法として挙げられる。分級され得られたトナー粒子は、必要に応じ外添剤とともにヘンシェルミキサー等の混合機を用いて十分に混合され、本発明の負帯電性黒トナーとされる。   The toner particles constituting the negatively chargeable black toner of the present invention can be manufactured using a conventionally known toner particle manufacturing method. Generally, after sufficiently premixing the binder resin, colorant, charge control agent, release agent, and the like, which are constituent materials of the toner particles as described above, with a mixer such as a dry blender, ball mill, Henschel mixer, etc. , Knead well using a heat kneader such as a hot roll, kneader, uniaxial or biaxial extruder, cool and solidify, then mechanically coarsely pulverize using a pulverizer such as a hammer mill, and then with a jet mill, etc. A method of classifying after fine pulverization is a preferable method. The classified toner particles are sufficiently mixed with an external additive as necessary using a mixer such as a Henschel mixer to obtain the negatively chargeable black toner of the present invention.

本発明の負帯電性黒トナーは、キャリアと混合して二成分系現像剤として用いることができる。本発明の負帯電性黒トナーとともに用いることのできるキャリアとしては、従来公知のキャリアがいずれも使用できる。使用することができるキャリアとしては、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のような磁性粉体やガラスビーズなどが挙げられる。これらのキャリア粒子は、必要に応じ表面を樹脂などで被覆処理したものであってもよい。キャリア表面を被覆する樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、フッ素含有樹脂、シリコーン含有樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂など、あるいはこれらの混合物が挙げられる。これらのなかでは、スペントトナーの形成が少ないためフッ素含有樹脂、シリコーン系樹脂が特に好ましいものである。   The negatively chargeable black toner of the present invention can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. As the carrier that can be used together with the negatively chargeable black toner of the present invention, any conventionally known carrier can be used. Examples of the carrier that can be used include magnetic powder such as iron powder, ferrite powder, and nickel powder, and glass beads. These carrier particles may have a surface coated with a resin as necessary. Examples of the resin covering the carrier surface include styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, acrylic acid ester copolymer, methacrylic acid ester copolymer, fluorine-containing resin, silicone-containing resin, and polyamide. Examples thereof include a resin, an ionomer resin, a polyphenylene sulfide resin, and a mixture thereof. Among these, fluorine-containing resins and silicone resins are particularly preferable because they hardly form spent toner.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、以下においては、「部」は全て重量部を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In the following, all “parts” represent parts by weight.

以下の製造例、実施例および比較例における樹脂の酸価、水酸基価、ガラス転移温度(Tg)、軟化点、真密度は以下のとおりのものである。   The acid value, hydroxyl value, glass transition temperature (Tg), softening point, and true density of the resins in the following production examples, examples, and comparative examples are as follows.

(酸価および水酸基価)
酸価は、試料1g中に含まれる酸基を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。水酸基価は、試料1gをアセチル化するときに水酸基に結合した酢酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。
(Acid value and hydroxyl value)
The acid value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide necessary to neutralize the acid groups contained in 1 g of a sample. The hydroxyl value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide necessary to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated.

(ガラス転移温度)
ガラス転移温度は、示差走査熱量計(島津製作所社製 DSC−50)を用いて、昇温速度20℃/minで測定した時のTg以下のベースラインの延長線と、Tg近傍の吸熱カーブの接線の交点の温度をいう。
(Glass-transition temperature)
The glass transition temperature is measured by using a differential scanning calorimeter (DSC-50, manufactured by Shimadzu Corporation) with an extension of the baseline below Tg when measured at a heating rate of 20 ° C./min, and an endothermic curve near Tg. The temperature at the intersection of tangents.

(軟化点)
軟化点は、高架式フローテスター(島津製作所社製 CFT−500D)を用いて、測定条件を荷重30kg、ノズルの直径1mm、ノズルの長さ10mm、予備加熱80℃で5分間、昇温速度3℃/minとし、サンプル量1gとして測定した時、フローテスターのプランジャー降下量−温度曲線におけるS字曲線の高さをhとする時、h/2の時の温度をいう。
(Softening point)
The softening point was measured using an elevated flow tester (CFT-500D, manufactured by Shimadzu Corporation) with a load of 30 kg, a nozzle diameter of 1 mm, a nozzle length of 10 mm, a preheating temperature of 80 ° C. for 5 minutes, and a heating rate of 3 The temperature at the time of h / 2 when the height of the S-shaped curve in the plunger descent amount-temperature curve of the flow tester is h, when measured as ° C / min and the sample amount is 1 g.

(真密度)
真密度は、乾式自動密度計(島津−マイクロメリティックス社製 アキュピック1330(10cm3))を用いて、気相置換法により測定した値をいう。測定条件は次のとお
りである。
測定ガス :ヘリウム
導入圧力 :パージおよびラン 19.5psig(134.35Kpag)
平衡判定圧力:0.0050psig/min(0.0345Kpag/min)
温湿度 :23℃/50%RH
(True density)
The true density refers to a value measured by a vapor phase substitution method using a dry automatic densimeter (Shimadzu-Micromeritics Accupic 1330 (10 cm 3 )). The measurement conditions are as follows.
Measurement gas: Helium Introduced pressure: Purge and run 19.5 psig (134.35 Kpag)
Equilibrium judgment pressure: 0.0050 psig / min (0.0345 Kpag / min)
Temperature and humidity: 23 ° C / 50% RH

(比表面積)
カーボンブラックの窒素吸着による比表面積の測定は、ASTM D 3037に準じて測定する。
(Specific surface area)
The specific surface area of carbon black by nitrogen adsorption is measured according to ASTM D 3037.

(DBP吸油量)
カーボンブラックのDBP吸油量の測定は、DIN 53601に準じて測定する。
(DBP oil absorption)
The DBP oil absorption of carbon black is measured according to DIN 53601.

樹脂製造例1
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてネオペンチルグリコール70.9モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル9.7モル%、原料酸成分として不均化ロジン18.2モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてテレフタル酸81.8モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が50mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Aの特性値を表1に示す。
なお、各モノマーの組成量モル%は、全酸成分に対するモル%である。
Resin production example 1
As a polyester resin raw material alcohol component, neopentyl glycol 70.9 mol%, neodecanoic acid glycidyl ester 9.7 mol%, disproportionated rosin 18.2 mol% as a raw acid component, stirring device, heating device, thermometer, minute A stainless steel reaction vessel equipped with a distillation apparatus and a nitrogen gas introduction tube was charged and heated to 160 ° C. with stirring to melt the contents. After melting, 81.8 mol% of terephthalic acid and 0.03 mol% of di-n-butyltin oxide are charged as raw acid components so that the temperature at the top of the fractionator does not exceed 100 ° C. While removing condensed water out of the system with a nitrogen gas stream, the temperature was gradually raised to 240 ° C. to carry out an esterification reaction, and the mixture was cooled to 200 ° C. when the acid value reached 50 mgKOH / g. After confirming that a predetermined softening point was reached by a flow tester, the reaction was terminated. The characteristic values of the obtained polyester resin A are shown in Table 1.
In addition, the composition amount mol% of each monomer is mol% with respect to all the acid components.

樹脂製造例2〜4
表1に示す配合割合とすることを除き、製造製造例1と同様にしてポリエステル樹脂B、C、Dを得た。得られたポリエステル樹脂の特性値を表1に示す。
Resin production examples 2-4
Except making it the mixture ratio shown in Table 1, it carried out similarly to manufacture manufacture example 1, and obtained polyester resin B, C, and D. The characteristic values of the obtained polyester resin are shown in Table 1.

樹脂製造例5
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてネオペンチルグリコール70.9モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル9.7モル%、原料酸成分として不均化ロジン18.2モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてのテレフタル酸50モル%、イソフタル酸31.8モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が50mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Eの特性値を表1に示す。
Resin production example 5
As a polyester resin raw material alcohol component, neopentyl glycol 70.9 mol%, neodecanoic acid glycidyl ester 9.7 mol%, disproportionated rosin 18.2 mol% as a raw acid component, stirring device, heating device, thermometer, minute A stainless steel reaction vessel equipped with a distillation apparatus and a nitrogen gas introduction tube was charged and heated to 160 ° C. with stirring to melt the contents. After melting, 50 mol% of terephthalic acid as raw acid component, 31.8 mol% of isophthalic acid, and 0.03 mol% of di-n-butyltin oxide were charged, and the temperature at the top of the fractionator exceeded 100 ° C. The condensed water produced is removed from the system by a nitrogen gas stream, and the temperature is gradually raised to 240 ° C. to carry out the esterification reaction. When the acid value reaches 50 mgKOH / g, the solution is cooled to 200 ° C. did. After confirming that a predetermined softening point was reached by a flow tester, the reaction was terminated. The characteristic values of the obtained polyester resin E are shown in Table 1.

樹脂製造例6
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてエチレングリコール87.5モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル11.9モル%、原料酸成分として不均化ロジン18.2モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてのテレフタル酸81.8モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が45mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Fの特性値を表1に示す。
Resin production example 6
Polyester resin raw material alcohol component 87.5 mol% ethylene glycol, 11.9 mol% neodecanoic acid glycidyl ester, disproportionate rosin 18.2 mol% as raw acid component, stirring device, heating device, thermometer, fractional distillation The reactor was charged into a stainless steel reaction vessel equipped with a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 160 ° C. with stirring to melt the contents. After melting, 81.8 mol% of terephthalic acid as a raw acid component and 0.03 mol% of di-n-butyltin oxide are charged so that the temperature at the top of the fractionator does not exceed 100 ° C. While the condensed water to be removed was removed from the system by a nitrogen gas stream, the temperature was gradually raised to 240 ° C. to carry out an esterification reaction, and the mixture was cooled to 200 ° C. when the acid value reached 45 mgKOH / g. After confirming that a predetermined softening point was reached by a flow tester, the reaction was terminated. The characteristic values of the obtained polyester resin F are shown in Table 1.

Figure 2005352247
Figure 2005352247

比較樹脂製造例7〜8
表2に示す配合割合とすることを除き、樹脂製造例1と同様にしてポリエステル樹脂G、Hを得た。得られたポリエステル樹脂の特性値を表2に示す。
Comparative resin production examples 7-8
Polyester resins G and H were obtained in the same manner as in Resin Production Example 1 except that the blending ratios shown in Table 2 were used. The characteristic values of the obtained polyester resin are shown in Table 2.

比較樹脂製造例9
ポリエステル樹脂原料アルコール成分としてビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物73.3モル%、ネオデカン酸グリシジルエステル10モル%、原料酸成分として不均化ロジン33.3モル%を、攪拌装置、加熱装置、温度計、分留装置、窒素ガス導入管を備えたステンレス製反応容器に仕込み、攪拌しながら160℃まで昇温して、内容物を溶融させた。溶融後、原料酸成分としてのテレフタル酸66.7モル%、および酸化ジ−n−ブチル錫0.03モル%を仕込み、分留装置塔頂部の温度が100℃を越えないようにして、生成する縮合水を窒素ガス気流によって系外に除去しながら、徐々に240℃まで昇温してエステル化反応を行い、酸価が35mgKOH/gになったところで200℃まで冷却した。フローテスターにより所定の軟化点に達したことを確認し、反応を終了した。得られたポリエステル樹脂Iの特性値を表2に示す。
Comparative resin production example 9
73.3 mol% of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct as a polyester resin raw material alcohol component, 10 mol% of neodecanoic acid glycidyl ester, 33.3 mol% of disproportionated rosin as a raw acid component, A stainless steel reaction vessel equipped with a thermometer, a fractionator, and a nitrogen gas inlet tube was charged and heated to 160 ° C. with stirring to melt the contents. After melting, 66.7 mol% of terephthalic acid as a raw acid component and 0.03 mol% of di-n-butyltin oxide are charged so that the temperature at the top of the fractionator does not exceed 100 ° C. While the condensed water to be removed was removed from the system by a nitrogen gas stream, the temperature was gradually raised to 240 ° C. to carry out an esterification reaction. When the acid value reached 35 mgKOH / g, the mixture was cooled to 200 ° C. After confirming that a predetermined softening point was reached by a flow tester, the reaction was terminated. The characteristic values of the obtained polyester resin I are shown in Table 2.

Figure 2005352247
Figure 2005352247

表中の「BPA−EO2モル付加物」は、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物を表す。   “BPA-EO 2 mol adduct” in the table represents an ethylene oxide 2 mol adduct of bisphenol A.

また検討を行ったカーボンブラックの特性値を表3に示す。   Table 3 shows the characteristic values of the studied carbon black.

Figure 2005352247
Figure 2005352247

(成 分) (配合量)
ポリエステル樹脂A 87重量部
カーボンブラックCB1 8重量部
荷電制御剤(芳香族ヒドロキシカルボン酸のクロム塩化合物) 1重量部
低分子量ポリプロピレン(真密度0.905g/cm3) 4重量部
上記材料を均一に混合した後、混練、粉砕、分級して、平均粒径10.8μmの負帯電性黒トナー粒子を得た。次いで、このトナー粒子100部に対し、ジメチルジクロロシランで処理したシリカ微粉体0.5部、PMMA微粒子(ポリメタクリル酸メタクリレート微粒子)0.4部、炭化タングステン微粉体0.5部を添加、混合して負帯電性黒トナーを得た。
(Component) (Blending amount)
Polyester resin A 87 parts by weight Carbon black CB1 8 parts by weight Charge control agent (chromium salt compound of aromatic hydroxycarboxylic acid) 1 part by weight Low molecular weight polypropylene (true density 0.905 g / cm 3 ) 4 parts by weight After mixing, kneading, pulverization, and classification were performed to obtain negatively chargeable black toner particles having an average particle diameter of 10.8 μm. Next, 0.5 parts of silica fine powder treated with dimethyldichlorosilane, 0.4 parts of PMMA fine particles (polymethacrylate methacrylate fine particles) and 0.5 parts of tungsten carbide fine powder are added to and mixed with 100 parts of the toner particles. As a result, a negatively chargeable black toner was obtained.

この黒トナーの帯電量を測定して、帯電性を評価するとともに、貯蔵安定性についても評価した。結果を表4に示す。
さらに、この黒トナーを用いて、定着装置として熱圧ロールの構造を有する市販の複写機((株)東芝社製レオドライ6550)を用いて実写テストを行い、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。キャリアとしては平均粒径60μmのシリコーンコートされたフェライトキャリアを用い、このキャリア94部と黒トナー6部とを混合し現像剤を作製した。結果を表4に示す。
The charge amount of the black toner was measured to evaluate the chargeability, and the storage stability was also evaluated. The results are shown in Table 4.
Furthermore, using this black toner, a live-action test was performed using a commercially available copying machine having a structure of a hot-pressing roll as a fixing device (Leo Dry 6550 manufactured by Toshiba Corporation), and image density (initial and 10,000 sheets). The evaluation was made on the subsequent image density value), fog (initial and 10,000-image fog value), consumption, fixing property, and offset resistance. As a carrier, a silicone-coated ferrite carrier having an average particle diameter of 60 μm was used, and 94 parts of this carrier and 6 parts of black toner were mixed to prepare a developer. The results are shown in Table 4.

なお、帯電量の測定および評価、貯蔵安定性の試験および評価、画像濃度の測定、カブリ濃度の測定、トナー消費量の測定、定着性の試験および評価、耐オフセット性の試験および評価は次のようにして行った。   In addition, measurement and evaluation of charge amount, storage stability test and evaluation, image density measurement, fog density measurement, toner consumption measurement, fixing property test and evaluation, offset resistance test and evaluation are as follows: It was done like that.

(帯電量の測定および評価)
上記現像剤を東芝ケミカル社製ブローオフ帯電量測定装置にてトナーの帯電量を算出した。この時ブロー圧は1kgf/cm2、測定時間20秒で最大の数値を読み取り、メッシュは400メッシュを用いて行った。また測定環境は23℃50%RHの条件下で行った。
(Measurement and evaluation of charge amount)
The toner charge amount of the developer was calculated using a blow-off charge amount measuring device manufactured by Toshiba Chemical Corporation. At this time, the blow pressure was 1 kgf / cm 2 , the maximum value was read at a measurement time of 20 seconds, and the mesh was 400 mesh. The measurement environment was 23 ° C. and 50% RH.

(貯蔵安定性の試験および評価)
トナー40gを200mlのガラス製容器に密閉し、50℃の恒温槽に24時間放置後、トナーのブロッキング性を観察することにより行い、凝集が発生しないものを○、容易にほぐれる程度の凝集が発生するものを△、容易にほぐれない凝集が発生するものを×とした。
(Storage stability test and evaluation)
40 g of toner is sealed in a 200 ml glass container, left in a constant temperature bath at 50 ° C. for 24 hours, and then observed by checking the toner blocking property. △ was assigned to those to be treated, and × was designated to be aggregates that were not easily loosened.

(画像濃度の測定)
画像濃度はマクべス光度計を用いて測定を行った。1.35以上の濃度であればよい。
(Measurement of image density)
The image density was measured using a Macbeth photometer. The concentration may be 1.35 or more.

(カブリ濃度の測定)
フォトボルトにて、反射率を測定することにより行った。1.5%以下が良好な値である。
(Measurement of fog density)
This was done by measuring the reflectance with a photovolt. 1.5% or less is a good value.

(トナー消費量の測定)
原稿濃度6%の実写で、1,000枚当り消費したトナーグラム数として表した。
(Measurement of toner consumption)
This is expressed as the number of tonergrams consumed per 1,000 sheets in a 6% original document.

(定着性の試験および評価)
定着画像を消しゴム(トンボ鉛筆 MONO)で摺擦し、〔摺擦後の画像濃度/摺擦前の画像濃度〕×100で計算した値を定着強度として表した。85%以上が良好な値である。
(Fixability test and evaluation)
The fixed image was rubbed with an eraser (dragonfly pencil MONO), and the value calculated by [image density after rubbing / image density before rubbing] × 100 was expressed as the fixing strength. 85% or more is a good value.

(耐オフセット性の試験および評価)
定着試験用画像を100枚連続複写後、5分間停止した後、白紙20枚を通紙し、白紙の紙汚れの状態により評価を行った。評価結果は、紙汚れが発生しなかったものを○、紙汚れが発生したものを×とした。
(Offset resistance test and evaluation)
The image for fixing test was continuously copied for 100 sheets, stopped for 5 minutes, then passed through 20 blank sheets, and the evaluation was made based on the state of the white paper. In the evaluation results, “O” indicates that no paper stain occurred, and “X” indicates that the paper stain occurred.

実施例2〜8
表4に示すポリエステル樹脂、カーボンブラックを用いる以外は実施例1と同様に負帯電性黒トナーを得て、評価を行った。これらの黒トナーについて、実施例1と同様にして、帯電量、貯蔵安定性、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。結果も同様に表4に示す。
Examples 2-8
A negatively chargeable black toner was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polyester resin and carbon black shown in Table 4 were used. For these black toners, in the same manner as in Example 1, the charge amount, the storage stability, the image density (value of the initial image density and the image density after 10,000 sheets), and the fog (the fog image after the initial and 10,000 sheets). Value), consumption, fixability, and offset resistance. The results are also shown in Table 4.

Figure 2005352247
Figure 2005352247

比較例1〜5
表4に示すポリエステル樹脂、カーボンブラックを用いる以外は実施例1と同様に負帯電性黒トナーを得て、評価を行った。これらの黒トナーについて、実施例1と同様にして、帯電量、貯蔵安定性、画像濃度(初期および10,000枚後の画像濃度の値)、カブリ(初期および10,000枚後のカブリの値)、消費量、定着性、および耐オフセット性の評価を行った。結果も同様に表4に示す。
Comparative Examples 1-5
A negatively chargeable black toner was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polyester resin and carbon black shown in Table 4 were used. For these black toners, in the same manner as in Example 1, the charge amount, the storage stability, the image density (value of the initial image density and the image density after 10,000 sheets), and the fog (the fog image after the initial and 10,000 sheets). Value), consumption, fixability, and offset resistance. The results are also shown in Table 4.

本発明の負帯電性黒トナーは電子写真方式の乾式現像剤、トナーを用いる複写機、プリンター等において好ましく利用でき、またトナー中の結着樹脂が環境ホルモンであるビスフェノールA誘導体を用いていないため、環境対策トナーとして好ましく利用されるものである。

The negatively chargeable black toner of the present invention can be preferably used in an electrophotographic dry developer, a copying machine using a toner, a printer, and the like, and the binder resin in the toner does not use a bisphenol A derivative which is an environmental hormone. The toner is preferably used as an environmental countermeasure toner.

Claims (4)

少なくとも結着樹脂及びカーボンブラックとを含有する負帯電性黒トナーにおいて、結着樹脂は、酸成分が、(1)不均化ロジンと(2)テレフタル酸および/またはイソフタル酸、アルコール成分が、(3)三級脂肪酸のグリシジルエステルと(4)炭素数2〜10の脂肪族ジオールから構成され、酸価が10〜60mgKOH/g、水酸基価が20mgKOH/g以下である線状ポリエステル樹脂であり、かつカーボンブラックのBET法による比表面積が30〜250m2/gであることを特徴とする負帯電性黒トナー。 In the negatively chargeable black toner containing at least a binder resin and carbon black, the binder resin has an acid component (1) disproportionated rosin and (2) terephthalic acid and / or isophthalic acid, an alcohol component, (3) A linear polyester resin composed of a glycidyl ester of a tertiary fatty acid and (4) an aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms and having an acid value of 10 to 60 mgKOH / g and a hydroxyl value of 20 mgKOH / g or less. A negatively chargeable black toner having a specific surface area of 30 to 250 m 2 / g of carbon black according to the BET method. 結着樹脂の真密度が1.1〜1.3g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載の負帯電性黒トナー。 The negatively chargeable black toner according to claim 1, wherein the true density of the binder resin is 1.1 to 1.3 g / cm 3 . カーボンブラックのDBP吸油量が40〜110ml/100gであることを特徴とする請求項1又は2に記載の負帯電性黒トナー。  The negatively chargeable black toner according to claim 1, wherein the carbon black has a DBP oil absorption of 40 to 110 ml / 100 g. 請求項1〜3いずれかに記載の負帯電性黒トナーとキャリアとからなることを特徴とする2成分現像剤。


A two-component developer comprising the negatively chargeable black toner according to claim 1 and a carrier.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122931A (en) * 2006-10-20 2008-05-29 Sanyo Chem Ind Ltd Resin for toner and toner composition

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