JP2899860B2 - Manufacturing method of electrophotographic toner - Google Patents
Manufacturing method of electrophotographic tonerInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電子写真用トナーに関
し、特に熱定着を採用している複写機又はプリンター用
の電子写真用トナーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic toner, and more particularly to an electrophotographic toner for a copying machine or a printer employing heat fixing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた複写機及び
プリンターは、消費電力の削減のためにより低温での定
着が求められている。この要求に対して従来技術では、
結着樹脂の分子量や分子量分布を改良したもの等の提案
がなされている。具体的には、結着樹脂を低分子量化
し、定着温度を低くしようとする試みがなされていた。
しかしながら、結着樹脂を低分子量化することによりト
ナーの融点は低下したが、同時に溶融粘度も低下したた
め定着ロールへのオフセット現象が発生する問題が生じ
ていた。このオフセット現象を防ぐため、該結着樹脂の
分子量分布の低分子領域と高分子領域を広くする方法
や、あるいは高分子部分を架橋させたりすることが行わ
れていた。2. Description of the Related Art In recent years, a copying machine and a printer using an electrophotographic system are required to be fixed at a lower temperature in order to reduce power consumption. In response to this demand, the prior art
Proposals have been made to improve the molecular weight and molecular weight distribution of the binder resin. Specifically, attempts have been made to lower the fixing temperature by lowering the molecular weight of the binder resin.
However, lowering the molecular weight of the binder resin lowers the melting point of the toner, but at the same time lowers the melt viscosity, causing a problem of causing an offset phenomenon to the fixing roll. In order to prevent this offset phenomenon, a method of widening a low molecular region and a high molecular region of the molecular weight distribution of the binder resin, or a method of crosslinking a high molecular portion has been performed.
【０００３】しかしながら、この方法においては定着性
を充分に持たせるために樹脂のガラス転移点を低くせざ
るを得ず、トナーのブロッキング性が悪化するといった
問題点が発生していた。すなわち高温下でのトナーの保
存によるブロッキング、あるいは現像機内でのキャリア
との摩擦によるキャリアへのトナーのブロッキング、ク
リーニングプロセスでの回収トナーのブロッキング等が
発生していた。また特に非磁性１成分方式の場合、スリ
ーブ上にトナー層形成のためのブレードでトナーを摩擦
して帯電及び層形成されるため、トナーに熱あるいは圧
力といったストレスがかかることになり、トナー自身に
耐熱、耐圧性が無いとスリーブやブレードに対するトナ
ーのブロッキングが発生し、現像性が大きく損なわれる
ものであった。[0003] However, in this method, the glass transition point of the resin must be lowered in order to have sufficient fixability, and there has been a problem that the blocking property of the toner is deteriorated. That is, blocking due to storage of the toner at a high temperature, blocking of the toner on the carrier due to friction with the carrier in the developing machine, blocking of the collected toner in the cleaning process, and the like have occurred. In particular, in the case of the non-magnetic one-component system, the toner is frictionally charged with a blade for forming a toner layer on the sleeve and the layer is formed. If there is no heat resistance and pressure resistance, blocking of the toner with respect to the sleeve or blade occurs, and the developability is greatly impaired.
【０００４】ブロッキング性の改善方法としてはトナー
の表面に流動化剤を外添したり、あるいは有機材料、無
機材料からなる微粒子を機械的に付着させる表面改質法
が知られている。しかしこれらの方法ではトナーの表面
を該材料粒子で完全に被覆することは困難であり、また
該材料粒子の添加量の増加に伴う定着性の悪化、画像濃
度の低下等の問題を起こすものであった。As a method for improving the blocking property, a surface modification method is known in which a fluidizing agent is externally added to the surface of the toner, or fine particles made of an organic material or an inorganic material are mechanically attached. However, in these methods, it is difficult to completely cover the surface of the toner with the material particles, and problems such as deterioration of fixability and decrease in image density due to an increase in the amount of the material particles are caused. there were.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
実情に鑑み、低温定着可能な低軟化点の結着樹脂を用い
たトナーでブロッキングの発生しない長寿命の電子写真
用トナーを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a long-life electrophotographic toner which does not cause blocking with a toner using a binder resin having a low softening point which can be fixed at a low temperature. The purpose is to:
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明にかかる製造方法
は、少なくとも結着樹脂と着色剤を溶融混練し、粉砕分
級して得たトナー母粒子を作成した後、該トナー母粒子
にイソシアネートまたはポリイソシアネートを混合し、
しかる後加熱処理するか機械的衝撃を与えてトナー母粒
子表面に硬化被膜を設けることを特徴とする。According to the production method of the present invention, at least a binder resin and a colorant are melt-kneaded and pulverized and classified to prepare toner base particles. Mix polyisocyanate,
Thereafter, a cured film is provided on the surface of the toner base particles by performing a heat treatment or applying a mechanical impact.
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電子写真用トナーに適用するイソシアネートとしては、
イソシアン酸メチル、イソシアン酸エチル、イソシアン
酸イソプロピル、イソシアン酸イソブチル、イソシアン
酸フェニル等が挙げられる。ポリイソシアネートとして
は、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−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、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネートの三量体（日本ポリウレタ
ン工業社製の商品名：コロネートＨＸ）、高分子化した
４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリ
ウレタン工業社製の商品名：ＭＩＬＬＩＯＮＡＴＥ Ｍ
Ｒ−１００）等が挙げられる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. As the isocyanate applied to the electrophotographic toner of the present invention,
Examples include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, isopropyl isocyanate, isobutyl isocyanate, and phenyl isocyanate. Examples of the polyisocyanate include trimers of 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate (trade name: Coronate, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) HX), polymerized 4,4-diphenylmethane diisocyanate (trade name: MILLIONATE M, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)
R-100).
【０００８】イソシアネートまたはポリイソシアネート
の電子写真用トナーへの添加量は０．０１〜８重量％、
より好ましくは０．０３〜５重量％である。０．０１重
量％未満であるとトナー表面に形成する被膜の厚さが薄
くなり過ぎ、被覆効果が発揮されず、従ってブロッキン
グを生じやすいので好ましくない。８重量％より多いと
トナーの定着性が低下したり、多量の被覆層の硬化に手
間がかかり生産効率が低下するおそれがあるので好まし
くない。特に０．０３重量％〜５重量％の範囲のものは
上記した問題の発生のおそれが少なく一層好ましい。The amount of isocyanate or polyisocyanate added to the toner for electrophotography is 0.01 to 8% by weight,
More preferably, it is 0.03 to 5% by weight. If the amount is less than 0.01% by weight, the thickness of the film formed on the toner surface becomes too thin, so that the coating effect is not exhibited, and thus blocking tends to occur, which is not preferable. If the content is more than 8% by weight, the fixing property of the toner may be reduced, and the curing of a large amount of the coating layer may be troublesome and the production efficiency may be reduced, which is not preferable. In particular, those in the range of 0.03% by weight to 5% by weight are less likely to cause the above-mentioned problems, and are more preferable.
【０００９】次に本発明の電子写真用トナーのトナー母
粒子は、従来のトナーと同様に、大部分が結着樹脂から
構成されているため、どのような結着樹脂を使用するか
がトナーの溶融開始温度に大きな影響を及ぼす。本発明
の電子写真用トナーのトナー母粒子に使用される結着樹
脂には、イソシアネートまたはポリイソシアネートとの
硬化被膜を形成するために水酸基を含有しているポリエ
ステル樹脂を用いるか、もしくはポリスチレン、スチレ
ン−アクリル酸エステル共重合体、エポキシ樹脂等に活
性水素含有モノマーを共重合させたものが適用できる。
また、結着樹脂自体に活性水素を含有しない場合は、熱
溶融混練時に活性水素を有する化合物を混合することに
よっても本発明を実施できる。また、トナー母粒子の溶
融開始温度を下げるためには、できるだけ分子量の小さ
い樹脂を使用することが好ましい。分子量の小さい樹脂
は分子量の大きい樹脂と比較して溶融開始温度が低く、
また、ガラス転移点（Ｔｇ）の低い樹脂は高い樹脂と比
較して溶融開始温度が低いので好適に用いられる。Next, the toner base particles of the toner for electrophotography according to the present invention are mostly composed of a binder resin, similarly to the conventional toners. Greatly affects the melting start temperature of As the binder resin used for the toner base particles of the electrophotographic toner of the present invention, a polyester resin having a hydroxyl group for forming a cured film with isocyanate or polyisocyanate is used, or polystyrene or styrene. -An acrylate copolymer, an epoxy resin or the like copolymerized with an active hydrogen-containing monomer can be used.
When the binder resin does not contain active hydrogen, the present invention can be practiced by mixing a compound having active hydrogen during hot melt kneading. In order to lower the melting start temperature of the toner base particles, it is preferable to use a resin having a molecular weight as small as possible. Resin with low molecular weight has a lower melting onset temperature than resin with high molecular weight,
In addition, a resin having a low glass transition point (Tg) is preferably used because it has a lower melting start temperature than a resin having a high glass transition point.
【００１０】本発明に用いられるポリエステル樹脂のジ
オール成分の例としては、エチレングリコール、１，２
−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオールが挙げられ、３価以上の
多価アルコールの例としては、ソルビトール、１，２，
３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリストリール、トリペ
ンタエリストール、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、ジグ
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
ロキシベンゼン等が挙げられる。Examples of the diol component of the polyester resin used in the present invention include ethylene glycol,
-Propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and trivalent or more Examples of polyhydric alcohols are sorbitol, 1,2,2
3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol,
1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene And the like.
【００１１】また酸成分としては、フマール酸、マレイ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、イタコン酸、グルタコ
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、セバシン酸、マロン酸、アルケニ
ルコハク酸、１，２，４−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、１，２，５−
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、１，２，７，８−オクタ
ンテトラカルボン酸等が挙げられる。The acid component includes fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, itaconic acid, glutaconic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, alkenylsuccinic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid,
2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-
Hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2
-Methyl 2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid and the like.
【００１２】結着樹脂に、本来水酸基を含有しないスチ
レン系、アクリル系などのビニル系樹脂を用いる場合、
水酸基含有モノマーとしてパラヒドロキシスチレン、ヒ
ドロキシエチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等を共重合成分として使用することが
望ましい。When a styrene-based or acrylic-based vinyl resin which does not originally contain a hydroxyl group is used as the binder resin,
It is desirable to use para-hydroxystyrene, hydroxyethylhexyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, or the like as a copolymer component as the hydroxyl group-containing monomer.
【００１３】結着樹脂に活性水素を含有しない場合は、
トナー母粒子の表面に活性水素を付与するために活性水
素を有する化合物を該母粒子に混合することが必要であ
る。該化合物としては、ジシアンジアミド、エチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、２−ヒドロキシトリメチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、テトラエ
チレンペンタミン、エポキシ化合物とアミンの付加物等
のポリアミン化合物および前記ポリエステル樹脂成分と
して挙げたポリオール化合物を挙げることができる。When no active hydrogen is contained in the binder resin,
In order to provide active hydrogen to the surface of the toner base particles, it is necessary to mix a compound having active hydrogen into the base particles. Examples of the compound include dicyandiamide, ethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2-hydroxytrimethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, diethylaminopropylamine, and tetramethyldiamine. Examples thereof include polyamine compounds such as ethylenepentamine, an adduct of an epoxy compound and an amine, and the polyol compounds mentioned as the polyester resin component.
【００１４】[0014]
【作用】本発明においては、使用する結着樹脂を選択す
ることにより、トナー母粒子の溶融開始温度を、１００
℃以下に制御することができる。しかしながら、必要以
上に結着樹脂の溶融開始温度を低くすること、すなわ
ち、例えば溶融開始温度を６０℃より低くすると、夏期
にトナーが軟化するので、保存安定上好ましくない。こ
のため、溶融開始温度は室温より高い６０℃以上である
ことが必要である。従って、本発明の電子写真用トナー
母粒子に使用される結着樹脂の溶融開始温度は、低温で
トナーを用紙に定着でき、かつ保存安定性上好ましい温
度すなわち６０℃以上１００℃以下に設定されることが
好ましい。In the present invention, by selecting the binder resin to be used, the melting start temperature of the toner base particles can be adjusted to 100%.
It can be controlled to below ℃. However, if the melting start temperature of the binder resin is lowered more than necessary, that is, if the melting start temperature is lower than 60 ° C., for example, the toner softens in summer, which is not preferable in terms of storage stability. For this reason, the melting start temperature needs to be 60 ° C. or higher, which is higher than room temperature. Accordingly, the melting start temperature of the binder resin used in the electrophotographic toner base particles of the present invention is set to a temperature which can fix the toner to the paper at a low temperature and which is preferable for storage stability, that is, 60 ° C or higher and 100 ° C or lower. Preferably.
【００１５】本発明において使用される着色剤として
は、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブル
ー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマ
リンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロ
ー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブル
ー、マラカイドグリーンオクサレート等を挙げることが
できる。これらの着色剤は十分な濃度の可視像が形成さ
れるに十分な割合で含有させることが必要であり、通常
結着樹脂１００重量部に対して着色剤は１〜２０重量部
程度用いられる。The coloring agents used in the present invention include carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calco oil blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, and malachide green. Oxalate and the like. These colorants must be contained in a sufficient ratio to form a visible image having a sufficient concentration, and the colorant is usually used in an amount of about 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. .
【００１６】電荷制御剤としては、従来使用されている
電荷制御剤が使用できる。その例としては、ニグロシン
系染料、第四級アンモニウム塩、モノアゾ系、トリフェ
ニルメタン系の金属錯体染料等を挙げることができる。As the charge control agent, a charge control agent conventionally used can be used. Examples thereof include nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, monoazo dyes, and triphenylmethane metal complex dyes.
【００１７】その他必要に応じて添加される添加物とし
て流動化剤を挙げることができる。この流動化剤も従来
から知られている樹脂微粒子、疎水性シリカ、コロイダ
ルシリカ等を例示するこができる。Other additives that may be added as needed include fluidizers. As the fluidizing agent, conventionally known resin fine particles, hydrophobic silica, colloidal silica and the like can be exemplified.
【００１８】本発明の電子写真用トナーを製造するに
は、少なくとも結着樹脂と顔料を配合してトナー母粒子
を形成し、しかるのち該母粒子の表面に、その表面に存
在する活性水素とイソシアネートまたはポリイソシアネ
ートによる硬化被膜を設けることにより得られる。すな
わち、活性水素を含有する結着樹脂、結着樹脂に活性水
素を含有しない場合は活性水素を含む化合物、着色剤、
電荷制御剤、必要に応じてその他の添加物等を所望の配
合比で混合しロールミル、加圧ニーダー、エクストルー
ダー、バンバリミキサー等を用いて溶融混練し、つい
で、冷却することにより固化したものをジェットミル、
ターボミル等で粉砕、分級してトナー母粒子を得る。つ
いで、得られたトナー母粒子をイソシアネートまたはポ
リイソシアネートと混合して混合物を得、該混合物に対
し下記に述べる手段を講ずることにより、トナー母粒子
の表面に存在する活性水素とイソシアネートまたはポリ
イソシアネートによる硬化被膜を設け、本発明の電子写
真用トナーが得られる。To produce the electrophotographic toner of the present invention, toner base particles are formed by blending at least a binder resin and a pigment, and then the active hydrogen existing on the surface is formed on the surface of the base particles. It is obtained by providing a cured film of isocyanate or polyisocyanate. That is, a binder resin containing active hydrogen, a compound containing active hydrogen when the binder resin does not contain active hydrogen, a coloring agent,
The charge control agent, and other additives, if necessary, are mixed at a desired mixing ratio, melt-kneaded using a roll mill, a pressure kneader, an extruder, a Banbury mixer, and the like, and then solidified by cooling. Jet mill,
The toner base particles are obtained by pulverizing and classifying with a turbo mill or the like. Then, the obtained toner base particles are mixed with isocyanate or polyisocyanate to obtain a mixture, and the mixture is subjected to the means described below, whereby active hydrogen present on the surface of the toner base particles and isocyanate or polyisocyanate are used. By providing a cured film, the electrophotographic toner of the present invention is obtained.
【００１９】トナー母粒子の表面の活性水素とイソシア
ネートあるいはポリイソシアネートによる硬化被膜を形
成する方法として、以下に示す方法を例示することがで
きる。すなわち、イソシアネートあるいはポリイソシア
ネートを活性水素と反応させるためには前記混合物に加
熱処理または機械的衝撃力が必要である。加熱処理の手
段としては高速の剪断力を与えるミキサー類例えばスー
パーミキサー、ヘンシェルミキサー、タービュライザー
などが使用可能である。これらのミキサーで攪拌される
ことによりトナー母粒子の表面に１００℃以上の摩擦熱
が発生し、反応が進行する。更に反応を促進させたい場
合にはミキサーのジャケットに温水を通して加熱するか
或いは熱風を吹き込むなどの手段を併用してもよい。 The following method can be exemplified as a method for forming a cured film of active hydrogen and isocyanate or polyisocyanate on the surface of the toner base particles. That is, in order to cause the isocyanate or polyisocyanate to react with active hydrogen, the mixture needs to be subjected to heat treatment or mechanical impact. As a means for the heat treatment, mixers giving a high-speed shearing force, such as a super mixer, a Henschel mixer, and a turbulizer, can be used. By stirring with these mixers, frictional heat of 100 ° C. or more is generated on the surface of the toner base particles, and the reaction proceeds. If it is desired to further promote the reaction, a means such as heating with hot water or blowing hot air into the jacket of the mixer may be used in combination .
【００２０】一方、前記混合物に機械的衝撃力を付与す
る方法としては、種々の装置が用いられてよい。例え
ば、高速気流中衝撃法を応用したハイブリダイゼーショ
ンシステム（奈良機械製作所社製）、コスモシステム
（川崎重工業社製）乾式メカノケミカル法を応用したメ
カノフュージョンシステム（ホソカワミクロン社製）、
メカノミル（岡田精工社製）、熱気流中改質法を応用し
たサーフュージングシステム（日本ニューマチック工業
社製）、湿式コーティング法を応用したディスパーコー
ト（日清製粉社製）、コートマイザー（フロイント産業
社製）等の装置が好適に用いられるがこれらに限定され
るものではない。On the other hand, as a method for applying a mechanical impact force to the mixture, various devices may be used. For example, a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) using a high-speed airflow impact method, a Cosmo system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), a mechanofusion system (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) using a dry mechanochemical method,
Mechanomill (Okada Seiko Co. , Ltd.) applies hot air reforming method
Surfing system (Nippon Pneumatic Industries
Co., Ltd.), Dispercor using wet coating method
(Made by Nisshin Seifun KK), Coatmizer (Freund Corporation)
(Manufactured by the company) is preferably used, but the present invention is not limited thereto.
【００２１】なお、本発明で特定する溶融開始温度は、
以下に示す測定条件におけるプランジャーの降下開始温
度を意味する。 測定機：島津製作所 高化式フローテスターＣＦＴ−５
００ 測定条件：プランジャー：１ｃｍ２ ダイの直径 ：１ｍｍ ダイの長さ ：１ｍｍ 荷重 ：２０ｋｇＦ 予熱温度 ：５０〜８０℃ 予熱時間 ：３００ｓｅｃ 昇温速度 ：６℃／ｍｉｎThe melting start temperature specified in the present invention is:
Plunger descent temperature under the following measurement conditions
Degree means. Measuring machine: Shimadzu Corporation Koka type flow tester CFT-5
00 Measurement conditions: plunger: 1 cm2 Die diameter: 1 mm Die length: 1 mm Load: 20 kgF Preheating temperature: 50 to 80 ° C Preheating time: 300 sec Heating rate: 6 ° C / min
【００２２】本発明の電子写真用トナーは、前記の如き
結着樹脂及び着色剤にその他のトナー成分例えば電荷制
御剤、離型剤、磁性体等を適宜分散含有せしめてなるト
ナー母粒子にイソシアネートあるいはポリイソシアネー
トによる硬化被膜を有する粒子であり、その平均粒子径
は５〜２０μｍの範囲である。また、このようにして得
られる粒子にシリカ微粉粒体等よりなる流動性向上剤を
添加混合して電子写真用トナーを構成してもよい。The toner for electrophotography according to the present invention is characterized in that the toner base particles obtained by appropriately dispersing and containing other toner components such as a charge controlling agent, a release agent and a magnetic material in the binder resin and the colorant as described above Alternatively, it is a particle having a cured film of polyisocyanate, and its average particle size is in the range of 5 to 20 μm. A toner for electrophotography may be formed by adding and mixing a fluidity improver composed of silica fine powder or the like to the particles thus obtained.
【００２３】本発明の電子写真用トナーは、鉄粉、フェ
ライト、造粒マグネタイト等より成るキャリアと混合し
て二成分現像剤あるいはキャリアとの混合をせず、一成
分用現像剤として使用されてもよい。The toner for electrophotography of the present invention is used as a one-component developer by mixing with a carrier composed of iron powder, ferrite, granulated magnetite, etc., without mixing with a two-component developer or a carrier. Is also good.
【００２４】[0024]
【作用】本発明の電子写真用トナーは、溶融開始温度が
６０℃以上１００℃以下である結着樹脂と、着色剤とを
含有するトナー母粒子の表面の活性水素とイソシアネー
トあるいはポリイソシアネートによる硬化被膜を設けた
ことを特徴とするトナーなので、例えトナー重量の大部
分を占める結着樹脂が熱によりガラス転移温度以上に上
昇した環境に置かれてもブロッキングを生じることがな
い。また本発明の電子写真用トナーは、少なくとも結着
樹脂と着色剤を含有するトナーにおいて、溶融開始温度
が６０℃以上１００℃以下であるトナー母粒子のトナー
表面に存在する活性水素とイソシアネートまたはポリイ
ソシアネートによる硬化被膜を設けたことを特徴とする
トナーなので、トナーの定着温度が従来のトナーよりか
なり低い。The toner for electrophotography of the present invention is cured by active hydrogen and isocyanate or polyisocyanate on the surface of toner base particles containing a binder resin having a melting start temperature of 60 ° C. or more and 100 ° C. or less and a colorant. Since the toner is characterized by having a coating, even if the binder resin occupying most of the weight of the toner is placed in an environment in which the temperature rises above the glass transition temperature due to heat, blocking does not occur. Further, the toner for electrophotography of the present invention is a toner containing at least a binder resin and a colorant, wherein active hydrogen and isocyanate or polyisocyanate present on the toner surface of the toner base particles having a melting start temperature of 60 ° C. or more and 100 ° C. or less Since the toner is characterized by providing a cured film of isocyanate, the fixing temperature of the toner is considerably lower than that of the conventional toner.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をより詳しく説
明する。なお、実施例において「部」とは「重量部」を
示すものとする。本実施例では先ず、下記の組成のトナ
ー母粒子（Ａ）を調製した。 ・ポリエステル（非架橋）樹脂 １００部 （モノマー組成；フマル酸／テレフタル酸／プロピレンオキシド変性の ビスフェノールＡ） 分子量分布：Ｍｗ＝８．０×１０３ Ｍｎ＝４．０×１０３ 水酸基価：４７（ＫＯＨ ｍｇ／ｇ） ・カーボンブラック ６．５部 （三菱化成社製 商品名；ＭＡ−１００） ・第四級アンモニウム塩 ２部 （オリエント化学工業社製 商品名；Ｐ−５１） ・ポリプロピレン ３部 （三洋化成工業社製 商品名；ビスコール３３０Ｐ）The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
I will tell. In the examples, “parts” means “parts by weight”.
Shall be shown. In this example, first, a toner having the following composition was used.
-Mother particles (A) were prepared. Polyester (non-crosslinked) resin 100 parts (monomer composition; fumaric acid / terephthalic acid / propylene oxide-modified bisphenol A) Molecular weight distribution: Mw = 8.0 × 103 Mn = 4.0 × 103 Hydroxyl value: 47 (KOH mg / g)-6.5 parts of carbon black (trade name; MA-100, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.)-2 parts of quaternary ammonium salt (trade name, P-51, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)・ 3 parts of polypropylene
【００２６】トナー母粒子の調製にあたっては、上記組
成からなる原料をスーパーミキサーで混合し、エクスト
ルーダーにて溶融混練後、粉砕分級して平均粒子径が１
１μｍである正帯電性のトナー母粒子（Ａ）を得た。得
られたトナー母粒子（Ａ）の溶融開始温度は９２℃であ
る。In preparing the toner base particles, the raw materials having the above-mentioned composition are mixed by a super mixer, melt-kneaded by an extruder, pulverized and classified to have an average particle diameter of 1%.
Thus, positively chargeable toner base particles (A) having a particle size of 1 μm were obtained. The melting start temperature of the obtained toner base particles (A) is 92 ° C.
【００２７】 実施例１ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネートの三量体（日本ポリウレタン工業
社製 コロネートＨＸ）を０．０１部添加して、ヘンシ
ェルミキサー内で攪拌し、トナー母粒子表面に均一に分
散させた。その後ハイブリダイゼーションシステムＮＨ
Ｓ−１型（奈良機械製作所社製）へ分散済みの材料を投
入しブレード先端の周速約８０ｍ／ｓｅｃで１０分間処
理し、トナー表面を硬化させ本発明の電子写真用トナー
を得た。Example 1 To 100 parts of the toner base particles (A), 0.01 part of a trimer of hexamethylene diisocyanate (Coronate HX manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was added and stirred in a Henschel mixer. And uniformly dispersed on the surface of the toner base particles. Then the hybridization system NH
The dispersed material was put into an S-1 type (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) and treated for 10 minutes at a peripheral speed of about 80 m / sec at the tip of the blade to harden the toner surface to obtain the electrophotographic toner of the present invention.
【００２８】 実施例２ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネートの三量体を０．０５部添加した以
外は、実施例１と同様の操作を行い本発明の電子写真用
トナーを得た。Example 2 The electrophotography of the present invention was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.05 part of a trimer of hexamethylene diisocyanate was added to 100 parts of the toner base particles (A). Toner was obtained.
【００２９】 実施例４ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネートの三量体を１．０部添加した以外
は、実施例１と同様の操作を行い本発明の電子写真用ト
ナーを得た。Example 4 The electrophotography of the present invention was performed in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part of hexamethylene diisocyanate trimer was added to 100 parts of the toner base particles (A). Toner was obtained.
【００３０】 実施例５ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネートの三量体を５．０部添加した以外
は、実施例１と同様の操作を行い本発明の電子写真用ト
ナーを得た。Example 5 The electrophotography of the present invention was carried out in the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts of a trimer of hexamethylene diisocyanate was added to 100 parts of the toner base particles (A). Toner was obtained.
【００３１】 実施例６ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネート（試薬特級）を１．０部添加した
以外は、実施例１と同様の操作を行い本発明の電子写真
用トナーを得た。Example 6 The electrophotography of the present invention was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part of hexamethylene diisocyanate (special reagent grade) was added to 100 parts of the toner base particles (A). Toner was obtained.
【００３２】 実施例７ 本実施例では先ず、下記の組成のトナー母粒子（Ｂ）を
調製した。 ・スチレン−アクリル酸エステル共重合体樹脂 ８５部 （モノマー組成；スチレン／ブチルアクリレート） 高分子量体：Ｍｗ＝３．０×１０６ Ｍｎ＝１．０×１０６ 低分子量体：Ｍｗ＝８．０×１０３ Ｍｎ＝２．７×１０３ 低分子量体：高分子量体＝９０：１０ ・ジシアンジアミド（日本カーバイド社製） １５部 ・カーボンブラック ６．５部 （三菱化成社製 商品名；ＭＡ−１００） ・第四級アンモニウム塩 ２部 （オリエント化学工業社製 商品名；Ｐ−５１） ・ポリプロピレン ３部 （三洋化成工業社製 商品名；ビスコール３３０Ｐ）Example 7 In this example, first, toner base particles (B) having the following composition were prepared.
Prepared.・ Styrene-acrylic ester copolymer resin 85 parts (monomer composition; styrene / butyl acrylate) High molecular weight: Mw = 3.0 × 106 Mn = 1.0 × 106 Low molecular weight: Mw = 8.0 × 103 Mn = 2.7 × 103 Low molecular weight: High molecular weight = 90:10 Dicyandiamide (Nippon Carbide) 15 parts Carbon black 6.5 parts (Mitsubishi Kasei Co., Ltd .; MA-100) Quaternary ammonium salt 2 parts (Orient Product name: Chemical Industry Co., Ltd .; P-51) 3 parts of polypropylene
【００３３】トナー母粒子の調製にあたっては、上記組
成からなる原料をスーパーミキサーで混合し、溶融混練
後、粉砕分級して平均粒子径が１１μｍである正帯電性
のトナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子の溶融開
始温度は９５℃である。得られトナー母粒子（Ｂ）１０
０部に対して、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量
体を１．０部添加した以外は、実施例１と同様の操作を
行ない本発明の電子写真用トナーを得た。In preparing the toner base particles, the raw materials having the above composition were mixed by a supermixer, melt-kneaded, and pulverized and classified to obtain positively chargeable toner base particles having an average particle diameter of 11 μm. The melting start temperature of the obtained toner base particles is 95 ° C. Obtained toner base particles (B) 10
An electrophotographic toner of the present invention was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that 1.0 part of hexamethylene diisocyanate trimer was added to 0 parts.
【００３４】 比較例１ 前記トナー母粒子（Ａ）１００部に対して、ヘキサメチ
レンジイソシアネートの三量体を添加しない以外は実施
例１と同様の操作を行い比較用の電子写真用トナーを得
た。Comparative Example 1 An electrophotographic toner for comparison was obtained in the same manner as in Example 1 except that the trimer of hexamethylene diisocyanate was not added to 100 parts of the toner base particles (A). .
【００３５】 比較例２ 本比較例では先ず、下記の組成のトナー母粒子（Ｃ）を
調製した。 ・架橋ポリエステル樹脂 １００部 （モノマー組成；フマル酸／テレフタル酸／ペンタエリ
スリトール／プロピレンオキシド変性のビスフェノール
Ａ） 分子量分布：Ｍｗ＝１．０×１０３ Ｍｎ＝３．５×１０３ 水酸基価：５３（ＫＯＨ ｍｇ／ｇ） ・カーボンブラック ６．５部 （三菱化成社製 商品名；ＭＡ−１００） ・第四級アンモニウム塩 ２部 （オリエント化学工業社製 商品名；Ｐ−５１） ・ポリプロピレン ３部 （三洋化成工業社製 商品名；ビスコール３３０Ｐ）Comparative Example 2 In this comparative example, first, toner base particles (C) having the following composition were prepared.
Prepared.・ 100 parts of crosslinked polyester resin (monomer composition: fumaric acid / terephthalic acid / pentaery
Thritol / propylene oxide modified bisphenol
A) Molecular weight distribution: Mw = 1.0 × 103 Mn = 3.5 × 103 Hydroxyl value: 53 (KOH mg / g)-6.5 parts of carbon black (trade name, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd .; MA-100)-2 parts of quaternary ammonium salt (trade name, manufactured by Orient Chemical Industries; P-51)・ Polypropylene 3 parts (trade name; Viscol 330P, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
【００３６】トナー母粒子の調製にあたっては、上記組
成からなる原料をスーパーミキサーで混合し、溶融混練
後、粉砕分級して平均粒子径が１１μｍである正帯電性
のトナー母粒子（Ｃ）を得た。得られたトナー母粒子
（Ｃ）の溶融開始温度は１１０℃である。得られたトナ
ー母粒子（Ｃ）１００部に対して、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートの三量体を添加しない以外は、実施例１と
同様の操作を行った。In preparing the toner base particles, the raw materials having the above composition are mixed by a supermixer, melt-kneaded, and pulverized and classified to obtain positively chargeable toner base particles (C) having an average particle diameter of 11 μm. Was. The melting start temperature of the obtained toner base particles (C) is 110 ° C. The same operation as in Example 1 was performed except that the trimer of hexamethylene diisocyanate was not added to 100 parts of the obtained toner base particles (C).
【００３７】ここで、実施例１〜７及び比較例１〜２を
各トナーについての評価を行なうにあたっては、各トナ
ー１００重量部に対し、それぞれ疎水性シリカ（キャボ
ット社製 ＴＳ−５３０）を０．３重量部加えて後処理
したものを用いるようにした。In evaluating the toners of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, the hydrophobic silica (TS-530 manufactured by Cabot Corporation) was added to 100 parts by weight of each toner. 0.3 parts by weight and post-treated.
【００３８】上記実施例１〜７、比較例１、２で得られ
たトナーのブロッキング性の評価を行った。ブロッキン
グ性の評価は、１５０ｃｃのボトルにそれぞれ得られた
トナーを２０ｇ充填し、５０℃の恒温槽中で、４８時間
放置した後、トナーのケーキング状態を目視により確認
した。その結果を表１に示す。The blocking properties of the toners obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated. For evaluation of the blocking property, a 150 cc bottle was filled with 20 g of the obtained toner, left in a constant temperature bath at 50 ° C. for 48 hours, and the caking state of the toner was visually checked. Table 1 shows the results.
【００３９】[0039]
【表１】 [Table 1]
【００４０】さらに上記実施例１〜７、比較例１、２で
得られたトナー５部と、フェライトキャリア（パウダー
テック社製 商品名ＦＬ−１０２５）９５部とを混合し
て現像剤を作成した。得られた現像剤を複写機（東芝社
製ＢＤ−２８１０）に用いて、トナーの定着性と画質と
を確認した。Further, 5 parts of the toners obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 were mixed with 95 parts of a ferrite carrier (FL-1025 manufactured by Powder Tech Co., Ltd.) to prepare a developer. . The obtained developer was used in a copying machine (BD-2810 manufactured by Toshiba Corporation) to confirm the fixability and image quality of the toner.
【００４１】トナーの定着性は、上記複写機のヒートロ
ーラー温度を１３０℃に設定して、トナーを定着させて
得た画像の画像濃度（Ａ）を測定し、ついでその画像を
消しゴムで擦った後、得られた画像濃度（Ｂ）を測定
し、下式による残存率（％）により定着性を確認した。 残存率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００ この画像濃度の残存率はマクベス反射濃度計（マクベス
社製 商品名；ＲＤ−９１４）による測定値である。The fixing property of the toner was measured by setting the heat roller temperature of the above copying machine to 130 ° C., measuring the image density (A) of the image obtained by fixing the toner, and then rubbing the image with an eraser. Thereafter, the obtained image density (B) was measured, and the fixability was confirmed by the residual ratio (%) according to the following equation. Residual rate (%) = (B / A) × 100 The residual rate of the image density is a value measured by a Macbeth reflection densitometer (trade name: RD-914, manufactured by Macbeth).
【００４２】画質は、２５℃、６０％ＲＨの環境下で、
上記複写機を使用して５０００枚の連続プリント試験を
行い、白色計（日本電色工業社製 商品名；ＭＯＤＥＬ
Ｚ−１００１ＤＰ）を用いて、連続プリント初期のコ
ピー画像と５０００枚後のコピー画像の画像濃度（Ｉ・
Ｄ）と非画線部の地汚れ（Ｂ・Ｇ）を測定することによ
り確認した。これらの測定値の結果を以下の表２に示
す。The image quality is 25 ° C. and 60% RH.
A continuous print test of 5,000 sheets was performed using the above copying machine, and a white meter (trade name, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd .; MODEL)
Z-1001DP), the image density (I · I) of the copy image at the initial stage of continuous printing and the copy image after 5000 sheets are printed.
D) and the background stain (BG) of the non-image area were measured and confirmed. The results of these measurements are shown in Table 2 below.
【００４３】[0043]
【表２】 [Table 2]
【００４４】なお、比較例１では、現像中にトナー塊が
発生し、画像欠陥が生じた。前記表１および表２に示さ
れている結果から、本実施例にかかるトナーは、従来の
トナーと比較して、溶融開始温度が低いにもかかわら
ず、耐ブロッキングに優れていることが確認された。す
なわち本実施例にかかる電子写真用トナーは、トナー母
粒子の表面にイソシアネートまたはポリイソシアネート
による硬化被膜が設けられているので、たとえトナー重
量の大部分を占める結着樹脂が熱により軟化しても、結
着樹脂同士が接触することがないので、ブロッキングが
発生するのを防止することができる。In Comparative Example 1, a lump of toner was generated during development, and an image defect occurred. From the results shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that the toner according to the present example was superior in blocking resistance in spite of a lower melting start temperature than the conventional toner. Was. That is, since the electrophotographic toner according to the present embodiment is provided with a cured film of isocyanate or polyisocyanate on the surface of the toner base particles, even if the binder resin occupying most of the toner weight is softened by heat. Since the binder resins do not come into contact with each other, it is possible to prevent the occurrence of blocking.
【００４５】また、本実施例の電子写真用トナーに、現
像機を構成するスリーブ、またはブレードから圧力が加
わった場合でも、結着樹脂は、イソシアネートまたはポ
リイソシアネートによる硬化被膜により覆われているの
で、これらの部材に直接接触することがない。従って、
本実施例の電子写真用トナーによれば、スリーブまたは
ブレードにトナーが融着しにくい。Even when pressure is applied to the electrophotographic toner of this embodiment from a sleeve or a blade constituting a developing machine, the binder resin is covered with a cured film of isocyanate or polyisocyanate. , Do not directly contact these members. Therefore,
According to the electrophotographic toner of this embodiment, the toner is less likely to fuse to the sleeve or blade.
【００４６】さらに、本実施例の電子写真用トナー全体
の溶融開始温度を９２℃に制御することができた。この
温度は、従来のトナーの溶融開始温度である１１０℃よ
りもかなり低いので、熱定着装置を従来よりもかなり低
温に維持することができる。従って、本実施例の電子写
真用トナーは低温でも優れた定着性を有するので、コピ
ー機の消費電力を削減することができる。Further, the melting start temperature of the entire electrophotographic toner of this embodiment could be controlled at 92 ° C. Since this temperature is much lower than the conventional melting start temperature of 110 ° C. of the toner, the heat fixing device can be maintained at a considerably lower temperature than before. Therefore, the electrophotographic toner of this embodiment has excellent fixability even at a low temperature, so that the power consumption of the copier can be reduced.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明にかかる電子写真用トナーは、結
着樹脂と着色剤を含有するトナーにおいて、溶融開始温
度が６０℃以上１００℃以下であるトナー母粒子のトナ
ー表面に存在する活性水素とイソシアネートまたはポリ
イソシアネートによる硬化被膜を有しているので、例え
トナーの重量の大部分を占める結着樹脂が熱により軟化
しても、結着樹脂同士が接触することがないので、ブロ
ッキングが発生するのを防止することができる。The toner for electrophotography according to the present invention is a toner containing a binder resin and a colorant, wherein active hydrogen present on the toner surface of the toner base particles having a melting initiation temperature of 60 ° C. or more and 100 ° C. or less. And a cured film of isocyanate or polyisocyanate, so that even if the binder resin occupying most of the weight of the toner is softened by heat, the binder resins do not come into contact with each other, so blocking occurs. Can be prevented.
【００４８】本発明の電子写真用トナーは、少なくとも
結着樹脂と着色剤を含有するトナーにおいて、トナー表
面に存在する活性水素とイソシアネートまたはポリイソ
シアネートによる硬化被膜を有しているので、このトナ
ーの溶融開始温度は従来のトナーの溶融開始温度である
１１０℃よりもかなり低く、熱定着装置を従来よりもか
なり低温に維持することができる。従って、本発明の電
子写真用トナーによれば、電子写真複写機、プリンター
の消費電力を削減することができる。Since the toner for electrophotography of the present invention contains a cured film of active hydrogen and isocyanate or polyisocyanate present on the toner surface, the toner contains at least a binder resin and a colorant. The melting start temperature is much lower than 110 ° C., which is the conventional melting start temperature of the toner, and the heat fixing device can be maintained at a considerably lower temperature than before. Therefore, according to the electrophotographic toner of the present invention, the power consumption of the electrophotographic copying machine and the printer can be reduced.
Claims (1)
し、粉砕分級して得たトナー母粒子を作成した後、該ト
ナー母粒子にイソシアネートまたはポリイソシアネート
を混合し、しかる後加熱処理または機械的衝撃を与える
ことによりトナー母粒子表面に硬化被膜を形成させるこ
とを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。At least a binder resin and a colorant are melt-kneaded and pulverized and classified to form toner base particles, and the toner base particles are mixed with an isocyanate or a polyisocyanate. A method for producing a toner for electrophotography, comprising forming a cured film on the surface of toner base particles by applying a mechanical impact.
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