JP2009157236A

JP2009157236A - トナーの製造方法

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Publication number: JP2009157236A
Application number: JP2007337458A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Omatsu; 真一郎尾松
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: JP5101270B2

Abstract

【課題】定着温度にかかわらず光沢の変化が小さい画像が得られるトナー及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有してなるトナー原料を、オープンロール型混練機を用いて溶融混練する工程を含むトナーの製造方法であって、前記結着樹脂が軟化点が70℃以上130℃未満の低軟化点樹脂と軟化点が130〜170℃の高軟化点樹脂を含み、前記溶融混練工程において、前記混練機の混練有効長をＬ、ロールの混練有効部分において混練の上流側の端部を0Ｌ、混練の下流側の端部を1Ｌとするとき、0Ｌ〜0.3Ｌの位置で前記低軟化点樹脂を混練機に供給し、0.4Ｌ〜0.7Ｌの位置で前記高軟化点樹脂を混練機に供給する、トナーの製造方法、並びに該方法により得られるトナー。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナー及びその製造方法に関する。

フルカラープリンタの普及、技術の発展に伴い、より高速化、高画質化に対応したトナーの開発が望まれている。そこで、着色剤や荷電制御剤等の内添剤の分散性を高めるトナーの製造方法として、オープンロール型混練機を用い、さらに内添剤の混練機への供給位置を検討した方法が知られている（特許文献１、２参照）。
特開２００５−２３４５０８号公報特開２００２−１９６５３６号公報

しかしながら、オープンロール型混練機を用いて、低軟化点樹脂と高軟化点樹脂を含むトナー原料を混練すると、離型剤や内添剤の低温での混練が可能となるものの、定着温度によって得られる画像の光沢が大きく変動する。

本発明の課題は、定着温度にかかわらず光沢の変化が小さい画像が得られるトナー及びその製造方法を提供することにある。

定着温度と画像の光沢の関係について本発明者らが検討した結果、オープンロール型混練機を用いて、低軟化点樹脂と高軟化点樹脂を含むトナー原料を混練すると、高軟化点樹脂が軟化し難いために高軟化点樹脂の分子鎖切断による低分子量成分が生成し、この低分子量成分が、トナー定着温度の上昇に伴う画像光沢の変化に関与していることを見出した。すなわち、分子鎖切断により生成した低分子量成分によって、トナーの定着温度の上昇に伴い得られる画像の光沢は増加する傾向があるが、ある温度以上で高温オフセットを生じて光沢が急激に低下するものと推定される。そこで、本発明者らは、低分子量の生成を防止する方法についてさらに検討し、本発明を完成するに至った。

本発明は、
〔１〕少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有してなるトナー原料を、オープンロール型混練機を用いて溶融混練する工程を含むトナーの製造方法であって、前記結着樹脂が軟化点が70℃以上130℃未満の低軟化点樹脂と軟化点が130〜170℃の高軟化点樹脂を含み、前記溶融混練工程において、前記混練機の混練有効長をＬ、ロールの混練有効部分において混練の上流側の端部を0Ｌ、混練の下流側の端部を1Ｌとするとき、0Ｌ〜0.3Ｌの位置で前記低軟化点樹脂を混練機に供給し、0.4Ｌ〜0.7Ｌの位置で前記高軟化点樹脂を混練機に供給する、トナーの製造方法、並びに
〔２〕前記〔１〕記載の方法により得られるトナー
に関する。

本発明の方法により、定着温度にかかわらず、光沢の変化が小さい画像が得られるトナーを製造することができる。

本発明は、少なくとも、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び離型剤を含有したトナー原料を、オープンロール型混練機を用いて溶融混練する工程を含む方法によりトナーを製造する方法であり、結着樹脂としては、特定の軟化点を有する低軟化点樹脂と高軟化点樹脂を含むものを用いる。

低軟化点樹脂の軟化点は、トナーの紙への定着性と耐高温オフセット性とのバランスの観点から、70℃以上130℃未満であり、好ましくは75〜110℃、より好ましくは80〜100℃である。前記範囲の樹脂を２種以上併用して低軟化点樹脂とすることができ、この場合の軟化点は樹脂の重量に基づく軟化点の加重平均値を用いる。一方、高軟化点樹脂の軟化点は、トナーの紙への定着性と耐高温オフセット性とのバランスの観点から、130〜170℃であり、好ましくは130〜160℃、より好ましくは135〜155℃である。前記範囲の樹脂を２種以上併用して高軟化点樹脂とすることができ、この場合の軟化点は樹脂の重量に基づく軟化点の加重平均値を用いる。これらの軟化点の異なる樹脂を併用することにより、トナーの紙への定着性と耐高温オフセット性とを両立することができる。

低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の重量比(低軟化点樹脂／高軟化点樹脂)は、20/80〜80/20が好ましく、40/60〜60/40がより好ましい。

低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の総量は、結着樹脂中、70重量％以上が好ましく、90重量％以上がより好ましい。

本発明で用いられる結着樹脂としては、ポリエステル、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられるが、これらの中では、トナーの定着性と得られる画像の透明性の観点から、ポリエステルが好ましい。

ポリエステルは、原料モノマーとしてカルボン酸成分とアルコール成分として用い、これらを縮重合させて得られる。

アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等の、式(I)：

（式中、ＲＯはオキシアルキレン基であり、Ｒはエチレン及び／又はプロピレン基であり、ｘ及びｙはアルキレンオキサイドの付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、ｘとｙの和の平均値は1〜16が好ましく、1〜8がより好ましく、1.5〜4がさらに好ましい）
で表されるビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール、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、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール、グリセリン等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。

カルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸；トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸；及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル；ロジン；フマル酸、マレイン酸、アクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。

なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、ポリエステルの分子量調整やトナーの耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。

ポリエステルは、アルコール成分とカルボン酸成分とを、例えば、不活性ガス雰囲気中、要すればエステル化触媒の存在下、180〜250℃で縮重合させて得られる。

なお、本発明において、ポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルであってもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、特開平１１−１３３６６８号公報、特開平１０−２３９９０３号公報、特開平８−２０６３６号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルや、ポリエステルユニットを含む２種以上の樹脂ユニットを有する複合樹脂が挙げられる。

ポリエステルのガラス転移点は、粉砕性及び保存性の観点から、40〜80℃が好ましく、50〜70℃がより好ましい。また、ポリエステルの酸価は、50mgKOH/g以下が好ましく、1〜30mgKOH/gがより好ましい。

着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。

荷電制御剤としては、負帯電性及び正帯電性のいずれのものも使用することができる。負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。また、樹脂等の高分子タイプのものを使用することもできる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜8重量部が好ましく、0.2〜5重量部がより好ましい。

離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプッシュ等の合成ワックス、モンタンワックス等の石炭系ワックス、パラフィンワックス等の石油ワックス、アルコール系ワックス等のワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックスなどの天然エステル系ワックスが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いてもよいが、トナーの耐オフセット性の観点から、カルナバワックスが好ましい。離型剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.5〜10重量部が好ましく、1〜8重量部がより好ましい。

離型剤の融点は、トナーの耐オフセット性と保存安定性の観点から、65〜110℃が好ましく、70〜90℃がより好ましい。

トナー原料には、さらに、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。

本発明は、オープンロール型混練機を用いてトナー原料を溶融混練する工程において、前記の低軟化点樹脂と高軟化点樹脂とを特定の位置から混練機に供給する点に大きな特徴を有する。即ち、本発明では、オープンロール型混練機の混練有効長をＬ、ロールの混練有効部分において混練の上流側の端部を0Ｌ、混練の下流側の端部を1Ｌとするとき、0Ｌ〜0.3Ｌの位置、着色剤等の内添剤の分散性の観点から好ましくは0Ｌ〜0.2Ｌの位置（以下、フィード１ともいう）で低軟化点樹脂を混練機に供給し、0.4Ｌ〜0.7Ｌの位置、得られる画像の光沢の変化の観点から好ましくは0.45Ｌ〜0.7Ｌの位置（以下、フィード２ともいう）で高軟化点樹脂を混練機に供給する。言い換えると、本発明は混練の初期に高軟化点の樹脂を溶融混練しない点に特徴を有する。これにより、高軟化点樹脂における分子鎖切断による低分子量成分の生成を抑制することができる。本発明では、分子量切断により生じる低分子量成分の生成を抑制することで、トナーの定着温度に関わらず、光沢の変化が小さい画像が得られるトナーを製造することができる。オープンロール型混練機の混練有効長とは、ロールの表面に混練に用いられる溝がある混練有効部分の長さのことをいう。また、混練の上流側とは原料供給口側を、混練の下流側とは混練物排出口側をそれぞれいう。

フィード１とフィード２は、得られる画像の光沢の変化の観点から、好ましくは0.4Ｌ以上、より好ましくは0.5Ｌ以上離れていることが望ましい。

また、本発明では、高軟化点樹脂の分子鎖切断が生じなければ本発明の効果が得られる。従って、フィード１で供給したトナー原料が溶融混練可能な範囲で、低軟化点樹脂の一部をフィード２又はそれ以外の供給口から供給してもよい。トナー原料の溶融混練の観点から、フィード１に供給する低軟化点樹脂の量は、使用する低軟化点樹脂の総量中、30重量％以上が好ましく、50重量％以上がより好ましく、90重量％以上がさらに好ましい。

着色剤等の、結着樹脂以外のトナー原料は、分割して混練機に供給しても、一度に供給してもよいが、低軟化点樹脂とともに、フィード１でオープンロール型混練機に供給することが好ましい。結着樹脂以外のトナー原料と低軟化点樹脂とは均一に混合した後に、混練機に供給することが好ましい。

トナー原料の混合に用いられる混合機としては、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等が挙げられるが、着色剤等の内添剤の分散性の観点から、ヘンシェルミキサーが好ましい。

オープンロール型混練機とは、溶融混練部がオープン型であるものをいい、溶融混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。本発明で使用するオープンロール型混練機は、ロールの軸方向に沿って設けられた複数の原料供給口と混練物排出口を備えており、生産効率の観点から、連続式オープンロール型混練機であることが好ましい。

本発明で用いるオープンロール型混練機は、少なくとも温度の異なる2本の混練用ロールを有していることが好ましい。ロール温度は、例えば、ロール内部に通す熱媒体の温度により調整することができ、各ロールには、ロール内部を2以上に分割して温度の異なる熱媒体を通じてもよい。

混練の上流側の設定温度が高い方のロール(加熱ロールともいう)において、溶融混練の安定性の観点から、混練の上流側の設定温度は、(低軟化点樹脂の軟化点(Tm_L)−10)〜(低軟化点樹脂の軟化点(Tm_L)＋10)℃の範囲が好ましく、(Tm_L-5)〜(Tm_L+10)℃の範囲がより好ましい。また、混練の下流側の設定温度は、同様の観点から、(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点(Tm)-10〜(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点(Tm)+20℃の範囲が好ましく、(Tm-5)〜(Tm+20)℃の範囲がより好ましい。低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点とは、それらの重量に基づく軟化点の加重平均値のことである。

加熱ロールにおける混練の上流側と混練の下流側の設定温度の差は、溶融混練の安定性の観点から、〔(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点(Tm)−低軟化点樹脂の軟化点(Tm_L))−10〕〜〔(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点(Tm)−低軟化点樹脂の軟化点(Tm_L))＋20〕℃の範囲が好ましく、〔(Tm-Tm_L)-5〕〜〔(Tm-Tm_L)+20〕℃の範囲がより好ましい。

混練の上流側の設定温度が低い方のロール(冷却ロールともいう)において、混練の上流側の設定温度は、混練の下流側の設定温度と同じであっても異なっていてもよい。

オープンロール型混練機のロールは、互いに周速度が異なっていることが好ましく、前記の加熱ロールと冷却ロールを備えたオープンロール型混練機においては、分散性の観点から、加熱ロールが周速度の高い方のロール(高回転側ロール)、冷却ロールが周速度の低い方のロール(低回転側ロール)であることが好ましい。

高回転側ロールの周速度は、2〜100m/minであることが好ましく、5〜75m/minがより好ましい。低回転側ロールの周速度は2〜100m/minが好ましく、4〜60m/minがより好ましく、4〜50m/minがさらに好ましい。また、2本のロールの周速度の比(低回転側ロール／高回転側ロール)は、1/10〜9/10が好ましく、3/10〜8/10がより好ましい。

2本のロールの間隙(クリアランス)は、混練の上流側端部で好ましくは0.1〜3mm、より好ましくは0.1〜1mmである。混練の下流側端部の2本のロールの間隙は混練の上流側端部と同じであってもよいが、高軟化点樹脂の分子鎖切断を抑制する観点から、混練の上流側端部よりも広いことが好ましく、それらの間隙の差は、0.1〜2mmが好ましく、0.1〜1mmがより好ましい。

また、各ロールの構造、大きさ、材料等について特に限定はなく、ロール表面は、混練に用いられる溝を有しており、この形状は直線状、螺旋状、波型、凸凹型等が挙げられる。

原料混合物の供給速度及び平均滞留時間は、用いるロールのサイズや原料の組成等により異なるので、これらの条件により最適な条件を選択すればよい。

オープンロール型混練機による溶融混練工程以外は、得られた溶融混練物を粉砕が可能な程度に冷却した後、粉砕工程、分級工程等の通常の方法を経て、本発明のトナーを得ることができる。

粉砕工程では、耐久性の向上の観点から、好ましくは体積中位粒径が20μm以下、より好ましくは10μm以下に粉砕することが望ましい。

粉砕工程は、多段階に分けて行ってもよい。例えば、溶融混練物を、1〜5mm程度に粗粉砕した後、さらに微粉砕してもよい。また、粉砕、分級工程時の生産性を向上させるために、溶融混練物を疎水性シリカ等の無機微粒子と混合した後、粉砕してもよい。

粉砕工程に用いられる粉砕機は特に限定されないが、例えば、粗粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、アトマイザー、ロートプレックス等が挙げられるが、ハンマーミル等を用いてもよい。また、微粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、ジェットミル、衝突板式ミル、回転型機械ミル等が挙げられる。

分級工程に用いられる分級機としては、風力分級機、慣性式分級機、篩式分級機等が挙げられる。分級工程の際、粉砕が不十分で除去された粉砕物は再度粉砕工程に供してもよく、必要に応じて粉砕工程と分級工程と繰り返してもよい。

溶融混練工程の後、粉砕工程及び分級工程を経て得られたトナー粒子をそのままトナーとして用いても、外添剤をトナー粒子表面に外添してトナーとして用いてもよい。トナー(粒子)の体積中位粒径(Ｄ₅₀)は、3〜12μmが好ましく、4〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、体積中位粒径（Ｄ₅₀）とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50％になる粒径を意味する。

外添剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等の無機微粒子等が挙げられ、これらの中では、埋め込み防止の観点から、比重の小さいシリカが好ましい。

外添剤としては、スペーサー効果を発揮させる観点から、比重の小さいシリカが好ましい。シリカは、環境安定性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカであるのが好ましい。疎水化の方法は特に限定されず、疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、メチルトリエトキシシラン等が挙げられる。疎水化処理剤の処理量は、無機微粒子の表面積当たり1〜7mg/m²が好ましい。

外添剤の含有量は、トナー粒子100重量部に対して、0.01〜10重量部が好ましく、0.1〜5重量部がより好ましい。

外添工程は、外添剤とトナー粒子とをヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌機、Ｖ型ブレンダー等を用いる乾式混合法が好ましい。外添剤は、あらかじめ混合して高速攪拌機やＶ型ブレンダーに添加してもよく、また別々に添加してもよい。

本発明のトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。

〔樹脂の軟化点〕
フローテスター（島津製作所、CFT-500D）を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。

〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、DSCQ20）を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃／分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃／分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。

〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン：トルエン＝1:1(容量比))に変更した。

〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、DSC210）を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃／分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃／分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。

〔トナーの体積中位粒径（Ｄ₅₀）〕
測定機：コールターマルチサイザーII（ベックマンコールター社製）
アパチャー径：100μｍ
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプバージョン 1.19（ベックマンコールター社製）
電解液：アイソトンII（ベックマンコールター社製）
分散液：エマルゲン109Ｐ（花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB：13.6）5％電解液
分散条件：分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件：ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径（Ｄ₅₀）を求める。

樹脂製造例１
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン2450g、ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン975g、テレフタル酸963g、ドデセニルコハク酸343g、無水トリメリット酸298g、及び酸化ジブチル錫(エステル化触媒)10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ａ)を得た。得られた樹脂Ａの軟化点(Tm_H)は150℃、ガラス転移点は63℃、酸価は3.4mgKOH/gであった。なお、反応率は理論生成水量に対する反応時の生成水量から計算した。

樹脂製造例２
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン3564g、テレフタル酸761g、及びチタンジイソプロポキシトリエタノールアミネート(エステル化触媒)24gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8kPaにて1時間反応を行った。その後、185℃に冷却し、フマル酸437g及びハイドロキノン2.4gを投入し、210℃まで4時間かけて反応させた後、8.0kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ｂ)を得た。得られた樹脂Ｂの軟化点(Tm_L)は92℃、ガラス転移点は52℃、酸価は4.2mgKOH/gであった。

実施例１、２
低軟化点樹脂として樹脂Ｂ 55重量部、着色剤「ECB-301」(大日精化社製、銅フタロシアニン顔料)5.7重量部、正帯電性荷電制御剤「ボントロン P-51」(オリエント化学工業社製)1重量部及び離型剤「カルナバワックスC1」(加藤洋行社製、融点：83℃)6重量部をヘンシェルミキサーにて混合し、得られた混合物を原料供給口Ｆ１から6.1kg/hの供給量で、高軟化点樹脂として樹脂Ａ 45重量部を原料供給口Ｆ２から3.9kg/hの供給量で、それぞれロール外径0.12m、混練有効長(Ｌ)0.8mの連続式2本オープンロール型混練機に供給し、表１に示す条件で溶融混練した。原料供給口Ｆ１は、混練の上流側から下流側に向かって、0.05Ｌ、原料供給口Ｆ２は0.55Ｌに位置する。

得られた混練物を冷却後、2mm程度にハンマーミルにより粗粉砕した。さらに、ジェットミルにより微粉砕し、分級して、体積中位粒径(Ｄ₅₀)が7.5μmのトナー粒子を得た。

得られたトナー粒子100重量部に、外添剤として疎水性シリカ「R-972」(日本アエロジル社製、疎水化処理剤：DMDS)1.5重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーを得た。

比較例１〜３
樹脂Ａ及び樹脂Ｂを表１に示す量(重量部)で使用し、樹脂Ａを、原料供給口Ｆ２からではなく、樹脂Ｂ、着色剤等と混合して原料供給口Ｆ１から混練機に供給し、表１に示す条件下で溶融混練した以外は、実施例１と同様にして、トナーを得た。なお、比較例１〜３では高軟化点の樹脂ＡをＦ１で供給しているため、トナー原料を溶融混練するために、加熱ロールの混練の上流側の設定温度は混練の下流側よりも高くした。また、比較例３では高軟化点樹脂の分子鎖切断が抑制されるようにロール間隔を0.8mmに大きくした。

試験例１
印字装置としてレーザービームプリンター「ＨＬ-3040」(ブラザー工業製)を用い、実施例１、２及び比較例１〜３のトナーそれぞれの100mm×100mmの未定着ベタ画像を得た。得られた未定着ベタ画像を所定のロール温度(定着温度)に設定した外部定着機(ローラー径：38mm、シリコーンコートのソフトローラー)にて100mm/secの速度で定着させた。定着したベタ画像の上端2箇所・中央・下端2箇所の計5箇所の光沢度(60゜/60゜)を、光沢度計「グロスチェッカーIG-330」(堀場製)により測定した。結果を表２及び図１に示す。

以上の結果より、実施例１、２では、定着温度の変化に伴う光沢の変化が小さく、定着温度にかかわらず、特に160〜200℃で、安定した光沢度が維持できていることが分かる。これに対して、高軟化点樹脂を低軟化点樹脂や着色剤とともに混練機に供給した比較例１、２では、170℃をピークに光沢度が大きく変化しており、170℃以上で光沢度が減少したのは、高温オフセットが生じたためである。比較例３でも、定着温度が160℃から180℃の領域で急激に光沢度が上昇していることが分かる。これは、高軟化点樹脂の分子鎖切断により生じた低分子量成分が起因しており、ロール温度や回転数、ロール間隙において樹脂にかかるシアがより低くなる条件を選択して溶融混練した比較例３では、比較例１、２に比べると高軟化点樹脂の分子鎖切断は抑制されており、高温オフセットの発生は防止されているものの、実施例１、２に比べるとやはり低分子量成分の制御は十分ではないものと推察される。なお、比較例１及び２は、実施例１及び２と樹脂Ａ及びＢの配合比率が異なるが、配合比率で実施例１及び２は、比較例１と２の間に位置するため、実施例と比較例の配合比率の差は光沢度の変化の主な要因ではないと考えられる。

本発明により得られたトナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に用いられるものである。

試験例１において測定した光沢度のグラフである。

Claims

少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有してなるトナー原料を、オープンロール型混練機を用いて溶融混練する工程を含むトナーの製造方法であって、前記結着樹脂が軟化点が70℃以上130℃未満の低軟化点樹脂と軟化点が130〜170℃の高軟化点樹脂を含み、前記溶融混練工程において、前記混練機の混練有効長をＬ、ロールの混練有効部分において混練の上流側の端部を0Ｌ、混練の下流側の端部を1Ｌとするとき、0Ｌ〜0.3Ｌの位置で前記低軟化点樹脂を混練機に供給し、0.4Ｌ〜0.7Ｌの位置で前記高軟化点樹脂を混練機に供給する、トナーの製造方法。
オープンロール型混練機が温度の異なる2本の混練用ロールを有し、混練の上流側における温度が高い方のロールにおいて、混練の上流側の設定温度が、(低軟化点樹脂の軟化点−10)〜(低軟化点樹脂の軟化点＋10)℃の範囲であり、混練の下流側の設定温度が、(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点−10)〜(低軟化点樹脂と高軟化点樹脂の平均軟化点＋20℃)の範囲である、請求項１記載のトナーの製造方法。
オープンロール型混練機が2本のロールを有し、2本のロールの間隙が混練の上流側端部よりも混練の下流側端部の方が広い、請求項１又は２いずれか記載のトナーの製造方法。
請求項１〜３いずれか記載の方法により得られるトナー。