JP2005077928A - トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 離型剤の分散性を良好とした帯電性、定着性が良好なトナーを提供する。
【解決手段】 重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂と、該樹脂と主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂と、着色剤を含有するトナー原料を混合混練するトナーの製造方法において、トナー原料を混練する混合混練機から吐出後の混練物の冷却速度を５〜２０℃／秒とするトナーの製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂と、該樹脂と主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂と、着色剤を含有するトナー原料を混合混練するトナーの製造方法において、トナー原料を混練する混合混練機から吐出後の混練物の冷却速度を５〜２０℃／秒とするトナーの製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、静電潜像担持体等に形成した画像を現像して画像を形成する電子写真方式による画像形成に用いるトナーの製造方法に関するものである。
トナーは、結着樹脂と顔料を主成分とする組成物であって、形成される画像の品質を向上し、また記録部材の特性、環境条件等によって変動する様々な定着条件にも対応可能なように各種の添加剤が加えられている。
また、定着温度を低下させるために低軟化温度のポリエステルを用いることが提案されている。ところが、ポリエステルによって低温定着性が向上するものの、耐オフセット性が充分なものとは言えなかった。
また、定着温度を低下させるために低軟化温度のポリエステルを用いることが提案されている。ところが、ポリエステルによって低温定着性が向上するものの、耐オフセット性が充分なものとは言えなかった。
そこで、結着樹脂として複数種類の結着樹脂を使用し、一種類の結着樹脂では、得ることができないトナー特性の改善を行うことが提案されている。
例えば、結晶性ポリエステル、非晶質樹脂、ワックス、帯電制御剤及び着色剤を原料としてトナーを製造する際に、これらの原料の一部を予め溶融混練するマスターバッチ工程を設けることによって、結晶性ポリエステルを添加した場合に生じる問題点を防止したトナーの製造方法が提案されている（特許文献１）。
例えば、結晶性ポリエステル、非晶質樹脂、ワックス、帯電制御剤及び着色剤を原料としてトナーを製造する際に、これらの原料の一部を予め溶融混練するマスターバッチ工程を設けることによって、結晶性ポリエステルを添加した場合に生じる問題点を防止したトナーの製造方法が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、結晶性ポリエステル、非晶質樹脂、ワックス、帯電制御剤及び着色剤等の原料の５０質量％以上の量を予め溶融混練するマスターバッチ工程を設けたものである。その結果、マスターバッチ工程においては、結着樹脂とともに離型剤等のすべての材料が溶融混練されるので、結晶性ポリエステル等の高融点物質と離型剤のような融点または軟化点の低い物質とを同時に溶融混練を行うことになり、軟化点、もしくは融点が低い成分を充分に分散したトナーを得ることはできなかった。
また、結着樹脂として、高融点結晶性成分を含有する高融点ブロックポリエステルと低軟化点非晶性ポリエステルを用いることによって、高融点ブロックポリエステルの作用によって高温オフセットが生じず、しかも低温での定着性が良好なトナーを得ることができるものと考えられるが、高融点ブロックポリエステル、低軟化点非晶性ポリエステル、およびワックスとを混練する場合、高融点ブロックポリエステルと低軟化点非晶性ポリエステルの融点が離れているため良好な混練状態を得ることができない。
このため高融点ブロックポリエステルを溶融するため高温で希釈混練するとワックス分散粒径が大きくなり、耐久特性に悪影響を及ぼす。また、ワックス等の添加剤を微分散するために低温で希釈混練すると高融点ブロックポリエステルが分散せず、高温オフセット特性が劣化するという問題点があった。
特開２００２−３２８４９０号公報
このため高融点ブロックポリエステルを溶融するため高温で希釈混練するとワックス分散粒径が大きくなり、耐久特性に悪影響を及ぼす。また、ワックス等の添加剤を微分散するために低温で希釈混練すると高融点ブロックポリエステルが分散せず、高温オフセット特性が劣化するという問題点があった。
本発明は、複数の結着樹脂を含有したトナーにおいて、離型剤、帯電制御剤、顔料等の分散状態が良好であり、特に高融点結晶成分を含有する高融点ブロックポリエステルと低軟化点非晶性ポリエステルとを併用した場合に、離型剤が高度に分散した低温定着性が良好で高温オフセットも生じない定着性が優れたトナーを提供することを課題とするものである。
本発明の課題は、重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂と、該樹脂と主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂と、着色剤を含有するトナー原料を混合混練するトナーの製造方法において、トナー原料を混練する混合混練機から吐出後の混練物の冷却速度を５〜２０℃／秒とするトナーの製造方法によって解決することができる。
また、トナー原料が、離型剤、帯電制御剤の少なくともいずれか一種を含有する前記のトナーの製造方法である。
結晶性樹脂が非晶成分と結晶成分を有する樹脂である前記のトナーの製造方法である。
結晶性樹脂が分岐鎖を有するジオールとジカルボン酸類とを縮合重合してなるポリエステルブロック成分を構成成分とするポリエステル樹脂からなる前記のトナーの製造方法である。
混合混練機における混練温度は結晶性樹脂の結晶融解点よりも高温度である前記のトナーの製造方法である。
なお、本発明において、重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフィーによって、ＧＰＣカラムを用いてスチレンを標準試料として求めた値であり、軟化点は定荷重細管押出型レオメータによって、試料の半分が流出した時点の温度から求めた値である。
また、冷却速度は、混練物が、混練機から吐出されたときの温度と、冷却器から吐出されたときの温度の差を、吐出の時点から冷却の終了までに要した時間で除した混練物の温度の平均変化率を意味する。
また、トナー原料が、離型剤、帯電制御剤の少なくともいずれか一種を含有する前記のトナーの製造方法である。
結晶性樹脂が非晶成分と結晶成分を有する樹脂である前記のトナーの製造方法である。
結晶性樹脂が分岐鎖を有するジオールとジカルボン酸類とを縮合重合してなるポリエステルブロック成分を構成成分とするポリエステル樹脂からなる前記のトナーの製造方法である。
混合混練機における混練温度は結晶性樹脂の結晶融解点よりも高温度である前記のトナーの製造方法である。
なお、本発明において、重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフィーによって、ＧＰＣカラムを用いてスチレンを標準試料として求めた値であり、軟化点は定荷重細管押出型レオメータによって、試料の半分が流出した時点の温度から求めた値である。
また、冷却速度は、混練物が、混練機から吐出されたときの温度と、冷却器から吐出されたときの温度の差を、吐出の時点から冷却の終了までに要した時間で除した混練物の温度の平均変化率を意味する。
本発明のトナー製造方法は、混合混練機から吐出される混練物の冷却速度を所定の範囲としたので、溶融した結晶成分から温度低下に伴って結晶構造が再編され、網目構造が充分に形成されるとともに、非晶性樹脂の相分離も生じないために、高温オフセット性と耐久性を両立させたトナーを提供することがでできる。
本発明のトナーの製造方法は、複数の樹脂を結着樹脂とし、重量平均分子量が５０００〜４００００の樹脂と、該樹脂と主鎖の分子構造が同じである結晶性樹脂と、着色剤を含むトナー原料を混合混練する際には、混合混練機から吐出される混練物の冷却速度の違いによって、結晶性樹脂の結晶の再編成の程度に相違を生じ、それによって結晶性樹脂とその他の樹脂から形成される網目構造が影響を受けたり、相分離を起こすことがあることを見出した。
そこで、冷却速度を所定の大きさとすることによって、結晶性樹脂の結晶構造の再編による網目構造の形成と、非晶性樹脂の相分離の防止の両者を実現したものである。
そこで、冷却速度を所定の大きさとすることによって、結晶性樹脂の結晶構造の再編による網目構造の形成と、非晶性樹脂の相分離の防止の両者を実現したものである。
結着樹脂として結晶性成分を含むものを用いるとトナー内の凝集力を高め、高温オフセットを防止することが可能であり、結晶性成分と非晶性成分をブロック化した樹脂は特に、この効果に優れている。
ところが、結晶性成分を含んだ樹脂が非晶性樹脂中への分散が充分ではないときには、トナーの内部凝集力が低下する。例えば、結晶性成分を含んだブロックポリエステルＢが非晶性樹脂Ａと分散されないときはトナーの内部凝集力が低下し、高温オフセットが発生する。
また、ブロックポリエステルはブロック構造をとるため軟化して流動を開始する温度が高く、低温で溶融する非晶性樹脂やワックスとの溶融混練は困難である。
ところが、結晶性成分を含んだ樹脂が非晶性樹脂中への分散が充分ではないときには、トナーの内部凝集力が低下する。例えば、結晶性成分を含んだブロックポリエステルＢが非晶性樹脂Ａと分散されないときはトナーの内部凝集力が低下し、高温オフセットが発生する。
また、ブロックポリエステルはブロック構造をとるため軟化して流動を開始する温度が高く、低温で溶融する非晶性樹脂やワックスとの溶融混練は困難である。
こうした問題点を解決するために、結晶性成分を含むブロックポリエステルＢと低軟化点非晶性樹脂とを混練し、その後冷却することで、ブロックポリエステルからなる網目構造のなかに、非晶性樹脂をとり込む構造を形成することができる。
このときブロックポリエステルＢの結晶融解点を超えた温度で混練すると、均一な網目構造が再編される。また、樹脂Ａと樹脂Ｂは主鎖の結合構造が同じ樹脂であると相溶性が高くて網目構造がより均一なものとなる。
このときブロックポリエステルＢの結晶融解点を超えた温度で混練すると、均一な網目構造が再編される。また、樹脂Ａと樹脂Ｂは主鎖の結合構造が同じ樹脂であると相溶性が高くて網目構造がより均一なものとなる。
特に、非晶性樹脂Ａの重量平均分子量が５０００より小さい場合には、非晶性樹脂が網目構造から滲出しやすく、高温オフセットの原因となりやすい。一方、重量平均分子量が４００００より大きいと、混練時に網目構造の中に入りにくいので、低温オフセットの原因になる。
また、混合混練機によって離型剤等を樹脂中に充分に分散するような温度条件で混合混練した後に混合混練機の吐出口から混練物は円滑に吐出される様な温度とされている。
同時に混練物中の離型剤等の融点、もしくは軟化点が低い物質が溶融して再凝集を起こす温度以上には温度を上昇をさせないようにすることが必要となる。
同時に混練物中の離型剤等の融点、もしくは軟化点が低い物質が溶融して再凝集を起こす温度以上には温度を上昇をさせないようにすることが必要となる。
混合混練機から吐出した混練物は、冷却器によって速やかに冷却されるが、冷却速度が大きすぎると結晶性樹脂が結晶を作りにくくなり、その結果、網目構造が不充分なものとなり、高温オフセットを生じる。
一方、冷却速度が小さすぎると網目構造は形成されるものの、非晶性樹脂が相分離を生じて高温オフセットを生じる。
具体的には２０℃／秒より大きい場合には、結晶性樹脂が結晶を作りにくく、網目構造が不十分で、高温オフセットを生じる。また５℃／秒より小さいと、網目構造は形成されるが、非晶性樹脂が相分離してしまい高温オフセットが生じる。
したがって、冷却速度を以上の範囲内に設定することにより、高温オフセット性と耐久性を両立させたトナーを製造することができる。
一方、冷却速度が小さすぎると網目構造は形成されるものの、非晶性樹脂が相分離を生じて高温オフセットを生じる。
具体的には２０℃／秒より大きい場合には、結晶性樹脂が結晶を作りにくく、網目構造が不十分で、高温オフセットを生じる。また５℃／秒より小さいと、網目構造は形成されるが、非晶性樹脂が相分離してしまい高温オフセットが生じる。
したがって、冷却速度を以上の範囲内に設定することにより、高温オフセット性と耐久性を両立させたトナーを製造することができる。
また、本発明のトナーの製造方法には、各種の方法を適用することができるが、結晶性樹脂と非晶性樹脂とを結晶性樹脂の融点Ｔｍ以上の温度において第１の混合混練をした後に、これらの樹脂よりも分子量が小さな離型剤等の分散を良好なものとするためには、第１の混合混練温度よりも低く、非晶性樹脂の軟化点Ｔｆ以上の温度において混合混練することが好ましい。
図１は、本発明のトナーの製造方法の一実施例を説明する図である。
混合混練機１の原料投入口２から、樹脂、離型剤、顔料、その他の添加剤等の原材料が投入される。投入された原材料は、加熱下において、２本のスクリュー３ａ、３ｂの回転によって混合混練される。
混合混練機１は、入口側から出口側に向けて異なる温度に設定されており、各領域の温度は、温度プロファイル７で示されているように設定されている。
原料投入口から投入された原料は、結晶性樹脂Ｂの融点Ｔｍ以上の温度の第１温度領域Ｔａ領域において溶融混練されて、結晶性樹脂Ｂよりも分子量が小さな樹脂と充分に混合混練される。
混合混練機１の原料投入口２から、樹脂、離型剤、顔料、その他の添加剤等の原材料が投入される。投入された原材料は、加熱下において、２本のスクリュー３ａ、３ｂの回転によって混合混練される。
混合混練機１は、入口側から出口側に向けて異なる温度に設定されており、各領域の温度は、温度プロファイル７で示されているように設定されている。
原料投入口から投入された原料は、結晶性樹脂Ｂの融点Ｔｍ以上の温度の第１温度領域Ｔａ領域において溶融混練されて、結晶性樹脂Ｂよりも分子量が小さな樹脂と充分に混合混練される。
次いで、混合混練機１の冷却領域Ｔｃを通過して、樹脂Ａの軟化点以上の温度Ｔ２温度に設定された、第２温度領域Ｔｂにおいて混合混練される。第２温度領域においては、樹脂Ａは軟化しているものの樹脂Ｂは溶融していない状態である。
また、第２温度領域Ｔｂにおいては、ニーディングディスクから形成されたニーディングディスク部４を有しており、スクリューの回転による剪断力に加えてより大きな剪断力が加えられている。
更に、ニーディングディスク部４には、Ｌ型ニーディングディスクあるいはＬ型パドル等と称される、混練物を入口側へ戻す方向に作用する逆送りをするニーディングディスクを設けた場合には、混合混練機内部における混練物の圧力を上昇させることができ、より大きな剪断力を与えることができる。
また、以上の説明においては、ニーディングディスク部は１個所のみの例について説明をしたが、相互に離れた複数個のニーディングディスク部を有するものであっても良い。
更に、ニーディングディスク部４には、Ｌ型ニーディングディスクあるいはＬ型パドル等と称される、混練物を入口側へ戻す方向に作用する逆送りをするニーディングディスクを設けた場合には、混合混練機内部における混練物の圧力を上昇させることができ、より大きな剪断力を与えることができる。
また、以上の説明においては、ニーディングディスク部は１個所のみの例について説明をしたが、相互に離れた複数個のニーディングディスク部を有するものであっても良い。
このようにして、所定の温度において混合混練された混練物は投入口とは反対側に設けた吐出口５から吐出される。
混合混練機は、温度分布曲線７に示すように、第２温度領域Ｔｂは、ヘッド８までの部分に設定されているが、また吐出口５の近傍では、Ｔ２よりも高い温度であって離型剤等の低融点成分が再度溶解して凝集を起こさない程度の温度として混合混練機からの円滑な吐出を行うことが好ましい。
混合混練機は、温度分布曲線７に示すように、第２温度領域Ｔｂは、ヘッド８までの部分に設定されているが、また吐出口５の近傍では、Ｔ２よりも高い温度であって離型剤等の低融点成分が再度溶解して凝集を起こさない程度の温度として混合混練機からの円滑な吐出を行うことが好ましい。
吐出口５から吐出した混練物は、冷却器６において、５℃／秒〜２０℃／秒の冷却速度で冷却される。
混練物を所定の冷却速度で冷却するためには、図に示すように冷却ベルトとの接触による冷却器を用いて混練物の薄層物を形成して冷却を行うことが好ましい。
冷却器の一例を示せば、入口−出口間は１ｍ、冷却ベルト間隔は０．５ｍｍとし、ステンレス製の冷却ベルトには冷却水を供給するものが挙げられ、冷却速度の調整は、冷却ベルトの駆動用ロール回転速度と冷却水温度の調整によって行うことができる。
混練物を所定の冷却速度で冷却するためには、図に示すように冷却ベルトとの接触による冷却器を用いて混練物の薄層物を形成して冷却を行うことが好ましい。
冷却器の一例を示せば、入口−出口間は１ｍ、冷却ベルト間隔は０．５ｍｍとし、ステンレス製の冷却ベルトには冷却水を供給するものが挙げられ、冷却速度の調整は、冷却ベルトの駆動用ロール回転速度と冷却水温度の調整によって行うことができる。
本発明における混練工程においては、密閉式ニーダー、１軸又は２軸の混練押出機、連続式二本ロール型混練機等を用いて行うことができる。また、溶融混練工程に供する結着樹脂の複数種をヘンシェルミキサー等で予め攪拌混合し、均一に混合することが好ましい。
また、得られた混練物は、粗粉砕した後に、ジェットミル等によって微粉砕し、さらに気流分級機によって分級した後に、ヘンシェルミキサーにおいて、シリカ、チタニア等の外添剤と混合してトナーとされる。
また、得られた混練物は、粗粉砕した後に、ジェットミル等によって微粉砕し、さらに気流分級機によって分級した後に、ヘンシェルミキサーにおいて、シリカ、チタニア等の外添剤と混合してトナーとされる。
以下に、本発明のトナーの構成成分について説明する。
本発明のトナーは、複数の異なる樹脂を結着樹脂とし、重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂Ａと、樹脂Ａと主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂Ｂとを使用したトナーの製造方法において、混練工程において原料投入後、結晶性樹脂Ｂの融解点Ｔｍより高い温度Ｔ１において混練された後に、結晶性樹脂Ｂの融解点Ｔｍより低く、樹脂Ａの軟化点Ｔｆより高い温度Ｔ２において混合混練した後に、吐出した混練物を５℃／秒〜２０℃／秒の冷却速度で冷却したものである。
本発明のトナーは、複数の異なる樹脂を結着樹脂とし、重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂Ａと、樹脂Ａと主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂Ｂとを使用したトナーの製造方法において、混練工程において原料投入後、結晶性樹脂Ｂの融解点Ｔｍより高い温度Ｔ１において混練された後に、結晶性樹脂Ｂの融解点Ｔｍより低く、樹脂Ａの軟化点Ｔｆより高い温度Ｔ２において混合混練した後に、吐出した混練物を５℃／秒〜２０℃／秒の冷却速度で冷却したものである。
複数の樹脂としては、結晶性成分を含有するブロックポリエステルと、それよりも分子量が小さい非晶性ポリエステルとすることが好ましい。
特に、非晶性ポリエステルを構成する非晶性ブロックと結晶性ブロック成分との共重合によって得られた該非晶性ポリエステルよりも高融点であるブロックポリエステルとを用いることが好ましい。
また、ポリエステルは、比較的低温度の軟化点を有するとともに耐環境性等の特性においても優れたものである。結着樹脂中におけるポリエステルの含有量は、５０質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以上であるのがより好ましい。
特に、非晶性ポリエステルを構成する非晶性ブロックと結晶性ブロック成分との共重合によって得られた該非晶性ポリエステルよりも高融点であるブロックポリエステルとを用いることが好ましい。
また、ポリエステルは、比較的低温度の軟化点を有するとともに耐環境性等の特性においても優れたものである。結着樹脂中におけるポリエステルの含有量は、５０質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以上であるのがより好ましい。
このようなブロックポリエステルは、ジオール成分とジカルボン酸成分とを縮合してなる結晶性ブロックと、該結晶性ブロックより結晶性の低い非晶性ブロックとを有するブロック共重合体で構成されたものである。ブロック重合体は結晶性ブロックと非晶性ブロックのエステル交換で得られる。
結晶性ブロックは、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて、高い結晶性を有している。すなわち、分子配列構造が、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて強固で安定したものである。このため、結晶性ブロックは、トナー全体としての強度を向上させるのに寄与する。その結果、最終的に得られるトナーは、機械的ストレスに強く、耐久性、保存性に優れたものとなる。
結晶性ブロックは、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて、高い結晶性を有している。すなわち、分子配列構造が、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて強固で安定したものである。このため、結晶性ブロックは、トナー全体としての強度を向上させるのに寄与する。その結果、最終的に得られるトナーは、機械的ストレスに強く、耐久性、保存性に優れたものとなる。
また、一般に、結晶性の高い樹脂は、結晶性の低い樹脂に比べて、耐高温オフセット性を有している。すなわち、結晶性の高い樹脂は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による融点の吸熱ピークの測定を行ったとき、吸熱ピークがシャープな形状として現れる性質を有している。この性質を利用して、結晶成分の融解ピークの融解熱△Ｑが３Ｊ／ｇ以上であるものを結晶性であるという。
本発明のトナーにおけるブロックポリエステルを構成する結晶性ブロックは、ブロックポリエステルにシャープメルト性を付与する機能を有する。このため、本発明のトナーは、非晶性ポリエステルが十分に軟化するような、ブロックポリエステルの融点付近の比較的高い温度においても、優れた形状の安定性を保持することができる。
したがって、本発明のトナーは、幅広い温度領域で十分な定着強度をはじめとする定着性を発揮することができる。
したがって、本発明のトナーは、幅広い温度領域で十分な定着強度をはじめとする定着性を発揮することができる。
非晶性ポリエステルは、後述のブロックポリエステルより低い結晶性を有するものである。
非晶性ポリエステルは、主として、トナーを構成する着色剤、離型剤、帯電制御剤等の分散性や、トナー製造時における混練物の粉砕性、トナーの低温定着性等の定着性、透明性、弾性、機械的強度等の機械的特性、帯電性、耐湿性等の機能を向上させるのに寄与する成分である。
非晶性ポリエステルは、主として、トナーを構成する着色剤、離型剤、帯電制御剤等の分散性や、トナー製造時における混練物の粉砕性、トナーの低温定着性等の定着性、透明性、弾性、機械的強度等の機械的特性、帯電性、耐湿性等の機能を向上させるのに寄与する成分である。
以下、非晶性ポリエステルを構成する成分について説明する。
非晶性ポリエステルを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオールや、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
非晶性ポリエステルを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオールや、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
非晶性ポリエステルを構成するジカルボン酸成分としては、二価カルボン酸、または酸無水物、低級アルキルエステル等の二価カルボン酸の誘導体を用いることができ、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
このように、非晶性ポリエステルを構成するジカルボン酸成分は、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものであるのが好ましく、ジカルボン酸の８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがより好ましく、その９０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがさらに好ましい。
これにより、最終的に得られるトナーの特性が特に優れたものとなる。ただし、ここでの「ジカルボン酸成分」は、非晶性ポリエステルとしたときのジカルボン酸成分のことを指し、非晶性ポリエステルを調整する際には、当該ジカルボン酸成分そのものや、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
これにより、最終的に得られるトナーの特性が特に優れたものとなる。ただし、ここでの「ジカルボン酸成分」は、非晶性ポリエステルとしたときのジカルボン酸成分のことを指し、非晶性ポリエステルを調整する際には、当該ジカルボン酸成分そのものや、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
また、非晶性ポリエステルを構成するモノマー成分は、その５０ｍｏｌ％以上、より好ましくは、８０ｍｏｌ％以上が、前述した非晶性ブロックを構成するモノマー単位と同一であるのが好ましい。すなわち、非晶性ポリエステルは、非晶性ブロックと同様のモノマー単位で構成されたものであるのが好ましい。これにより、非晶性ポリエステルとブロックポリエステルとの相溶性が特に優れたものとなる。ここでの「モノマー単位」は、非晶性ポリエステル、ブロックポリエステルの製造に用いるモノマーそのものを指すものではなく、非晶性ポリエステル、ブロックポリエステル中に含まれるモノマー単位のことを指す。
また、非晶性ポリエステルは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分、例えば、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
また、非晶性ポリエステルは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分、例えば、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
非晶性ポリエステルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、５×１０3〜４×１０4であるのが好ましく、６×１０3〜２．５×１０4であるのがより好ましい。重量平均分子量Ｍｗが５×１０3未満であると、最終的に得られるトナーの機械的強度が低下し、十分な耐久性、保存性が得られない可能性がある。また、重量平均分子量Ｍｗが小さすぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する傾向を示す。一方、平均分子量Ｍｗが４×１０4 を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材への濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
非晶性ポリエステルのガラス転移点Ｔｇは、４０〜７５℃であるのが好ましく、５０〜７０℃であるのがより好ましい。ガラス転移点が４０℃未満であると、トナーの保存性、耐熱性が低下し、使用環境等によっては、トナー粒子間での融着が発生する場合がある。一方、ガラス転移点が７５℃を超えると、低温定着性や透明性が低下する。また、ガラス転移点が高すぎると、なお、ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して測定することができる。
非晶性ポリエステルの軟化点Ｔｆは、９０〜１６０℃であるのが好ましく、９５〜１５０℃であるのがより好ましく、９５〜１３０℃であるのがさらに好ましい。軟化点が９０℃未満であると、トナーとしての保存性が低下し、十分な耐久性が得られない可能性がある。また、軟化点が低すぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する傾向を示す。一方、軟化点が１６０℃を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材への濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
なお、軟化点Ｔｆは、定荷重押出型細管式レオメータを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａの条件で測定したときに、試料の１／２が流出した温度であるＴ1/2の温度として求めることができる。
なお、軟化点Ｔｆは、定荷重押出型細管式レオメータを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａの条件で測定したときに、試料の１／２が流出した温度であるＴ1/2の温度として求めることができる。
以下、結晶性ブロックを構成する成分について説明する。
結晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香族ジオール、脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
結晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香族ジオール、脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
このように、結晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が脂肪族ジオールであるのが好ましく、ジオール成分の８０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであることがより好ましく、９０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであるのが更に好ましい。これにより、ブロックポリエステルの結晶性ブロックの結晶性を特に高いものとすることができ、上述した効果がさらに顕著なものとなる。
また、結晶性ブロックを構成するジオール成分は、炭素数が３〜７の直鎖状の分子構造を有し、その両端に水酸基を有するもの（一般式：ＨＯ−（ＣＨ2）n−ＯＨで表されるジオール（ただし、ｎ＝３〜７））を含むのが好ましい。このようなジオール成分が含まれることにより、結晶性が向上し、摩擦係数が低下するため、機械的ストレスに強く、耐久性や保存性に特に優れたものとなる。このようなジオールとしては、例えば、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−ヘキサンジオール等が挙げられるが、この中でも１，４−ブタンジオールが好ましい。１，４−ブタンジオールを含むことにより、前述した効果は特に顕著なものとなる。
結晶性ブロックを構成するジオール成分として１，４−ブタンジオールを含む場合、結晶性ブロックを構成するジオールの５０ｍｏｌ％以上が１，４−ブタンジオールであるのがより好ましく、その８０ｍｏｌ％以上が１，４−ブタンジオールであるのが更に好ましい。これにより、前述した効果はさらに顕著なものとなる。
結晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、２価のカルボン酸またはその誘導体、例えば、酸無水物、低級アルキルエステル等を用いることができる。具体的には、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
また、結晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分は、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものであるのが好ましく、ジカルボン酸成分の５０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがより好ましく、その８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものが更に好ましい。
これにより、最終的に得られるトナーは、トナーとして求められる各種特性が特に優れたものとなる。なお、「ジカルボン酸成分」は、ブロックポリエステルとしたときにジカルボン酸成分として作用するものを意味し、ブロックポリエステルを調製して結晶性ブロックを形成する際に、当該ジカルボン酸成分、そのもの、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いても良い。
これにより、最終的に得られるトナーは、トナーとして求められる各種特性が特に優れたものとなる。なお、「ジカルボン酸成分」は、ブロックポリエステルとしたときにジカルボン酸成分として作用するものを意味し、ブロックポリエステルを調製して結晶性ブロックを形成する際に、当該ジカルボン酸成分、そのもの、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いても良い。
ブロックポリエステル中における結晶性ブロックの含有率は、５〜６０ｍｏｌ％であることが好ましく、１０〜４０ｍｏｌ％であることがより好ましい。結晶性ブロックの含有率が５ｍｏｌ％未満であると、結晶性ブロックを有することによる効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、結晶性ブロックの含有率が６０ｍｏｌ％を超えると、相対的に非晶性ブロックの含有率が低下するため、ブロックポリエステルと非晶性ポリエステルとの相溶性が低下する可能性がある。
また、結晶性ブロックは、上記したジオール成分、ジカルボン酸成分以外にも、３価以上のアルコール成分、３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
また、結晶性ブロックは、上記したジオール成分、ジカルボン酸成分以外にも、３価以上のアルコール成分、３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
次に、ブロックポリエステル中の非晶性ブロックついて説明する。
非晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオール、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。
芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
非晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオール、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。
芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
また、非晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が脂肪族ジオールであるのが好ましく、その５０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであるのがより好ましい。これにより、より靱性に優れ、耐折り曲げ性に優れた定着画像が得られるという効果が得られる。
また、非晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が分岐鎖を有するものが好ましく、その３０ｍｏｌ％以上が分岐鎖を有するものがより好ましい。これにより、規則配列を抑制し、結晶性を低下させ、透明性も向上するという効果が得られる。
非晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、２価のカルボン酸または酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体、を用いることができ、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
また、非晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものが好ましく、その８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものがより好ましい。これにより、トナー特性が良好なものとなる。
また、「ジカルボン酸成分」は、結晶性ブロックの場合と同様であり、ブロックポリエステルとしたときのジカルボン酸成分であり、ブロックポリエステルを調製して非晶性ブロックを形成する際には、該ジカルボン酸成分、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
また、非晶性ブロックは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分に加えて、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
また、「ジカルボン酸成分」は、結晶性ブロックの場合と同様であり、ブロックポリエステルとしたときのジカルボン酸成分であり、ブロックポリエステルを調製して非晶性ブロックを形成する際には、該ジカルボン酸成分、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
また、非晶性ブロックは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分に加えて、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
本発明の、結晶性ブロック、非晶性ブロックを有するブロックポリエステルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１×１０4〜１．５×１０5 であるのが好ましく、１．２×１０4〜１．５×１０5 であるのがより好ましい。重量平均分子量Ｍｗが１×１０4 未満であると、トナーの機械的強度が低下し、十分な耐久性、保存性が得られなかったり、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下するので好ましくない。
一方、重量平均分子量Ｍｗ１．５×１０5 を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
一方、重量平均分子量Ｍｗ１．５×１０5 を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
ブロックポリエステルのガラス転移点Ｔｇは、５０〜７５℃であるのが好ましく、５５〜７０℃であるのがより好ましい。ガラス転移点が５０℃未満であると、トナーの保存性、耐熱性が低下し、使用環境等によっては、トナー粒子間での融着が発生する場合がある。一方、ガラス転移点が７５℃を超えると、低温定着性や透明性が低下する。また、ガラス転移点が高すぎると、トナーの熱球形化処理等の効果が十分に発揮されない可能性がある。また、ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して測定することができる。
ブロックポリエステルの軟化点Ｔｆ は、９０〜１７０℃であるのが好ましく、１００〜１６０℃であるのがより好ましい。軟化点が９０℃未満であると、トナーとしての保存性が低下し、十分な耐久性が得られない可能性がある。また、軟化点が低すぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する。
一方、軟化点が１７０℃を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
なお、軟化点Ｔｆは、定荷重押出型細管式レオメータを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６Ｍｐａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって行ったものである。
一方、軟化点が１７０℃を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
なお、軟化点Ｔｆは、定荷重押出型細管式レオメータを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６Ｍｐａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって行ったものである。
ブロックポリエステルの融点Ｔｍ、１９０℃以上であるのが好ましく、１９０〜２３０℃であるのがより好ましい。融点が１９０℃未満であると、耐オフセット性の向上等の効果が十分に得られない可能性がある。また、融点が高すぎると、混練工程等において、材料温度を比較的高い温度にしなければならなくなる。その結果、樹脂材料のエステル交換反応が進行しやすくなる。なお、融点は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による吸熱ピークの測定により求めることができる。
また、ブロックポリエステルは、直線状ポリマーであるのが好ましい。直線状ポリマーは、架橋型のものに比べて、摩擦係数が小さい。これにより、特に優れた離型性が得られ、トナーの転写効率が向上する。
なお、ブロックポリエステルは、前述した結晶性ブロック、非晶性ブロック以外のブロックを有するものであってもよい。
また、ブロックポリエステルは、先に述べた非晶性ポリエステルと、ジオール成分、およびカルボン酸成分との反応によって製造することによって、両者の親和性が大きなポリエステルを得ることができる。
なお、ブロックポリエステルは、前述した結晶性ブロック、非晶性ブロック以外のブロックを有するものであってもよい。
また、ブロックポリエステルは、先に述べた非晶性ポリエステルと、ジオール成分、およびカルボン酸成分との反応によって製造することによって、両者の親和性が大きなポリエステルを得ることができる。
また、ブロックポリエステル、非晶性ポリエステルともに、直線状ポリマーであるのが好ましい。直線状ポリマーは、架橋型のものに比べて、摩擦係数が小さい。これにより、特に優れた離型性が得られ、トナーの転写効率がさらに向上する。
以上説明したように、本発明のトナーは、結着樹脂として、非晶性ポリエステルと、該非晶性ポリエステルを構成する非晶性ブロックと結晶性ブロック成分との共重合によって得られた非晶性ポリエステルのブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとを併用することによって所定の特性を有するトナーを得ることができる。
ブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとの配合比は、重量比で５：９５〜４５：５５であるのが好ましく、１０：９０〜３０：７０であるのがより好ましい。ブロックポリエステルの配合比が低くなりすぎると、トナーの耐オフセット性を十分に向上させるのが困難になる可能性がある。一方、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、十分な低温定着性や透明性が得られない可能性がある。また、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、例えば、後述するようなトナーの製造方法の粉砕工程において、混練物を効率良く、均一な大きさに粉砕するのが困難となる。
ブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとの配合比は、重量比で５：９５〜４５：５５であるのが好ましく、１０：９０〜３０：７０であるのがより好ましい。ブロックポリエステルの配合比が低くなりすぎると、トナーの耐オフセット性を十分に向上させるのが困難になる可能性がある。一方、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、十分な低温定着性や透明性が得られない可能性がある。また、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、例えば、後述するようなトナーの製造方法の粉砕工程において、混練物を効率良く、均一な大きさに粉砕するのが困難となる。
また、本発明においては、以上の高融点結晶性ブロックを含む樹脂Ｂと、それよりも軟化点が低く、重量平均分子量が小さい非晶性ポリエステル等の樹脂Ａとともに、樹脂Ａよりも分子量が大きな第３の樹脂Ｃ含有させても良い。
第３の樹脂としては、樹脂Ａよりも分子量が大きなものであれば各種のものを用いることができるが、樹脂Ａと同種であって分子量分布が異なる樹脂を用いることによって結着樹脂との相溶性を高めることができるので好ましい。
具体的には、非晶性ポリエステルのエステル化反応の条件を変えることによって得られるガラス転移温度、および軟化点が先に混練した非晶性ポリエステル樹脂よりも高いものを用いることができる。
第３の樹脂としては、樹脂Ａよりも分子量が大きなものであれば各種のものを用いることができるが、樹脂Ａと同種であって分子量分布が異なる樹脂を用いることによって結着樹脂との相溶性を高めることができるので好ましい。
具体的には、非晶性ポリエステルのエステル化反応の条件を変えることによって得られるガラス転移温度、および軟化点が先に混練した非晶性ポリエステル樹脂よりも高いものを用いることができる。
また、樹脂Ｃは樹脂単独で添加しても良いが、顔料を分散した顔料マスターバッチ、更には帯電制御剤等の他の成分を添加したものを用いても良い。
このように、顔料マスターバッチ等を用いることによってこれらの成分の微分散を行うことができ、トナーの特性を向上させることが可能となる。
このように、顔料マスターバッチ等を用いることによってこれらの成分の微分散を行うことができ、トナーの特性を向上させることが可能となる。
また、結着樹脂は、前記の樹脂Ａ、樹脂Ｂ、樹脂Ｃ以外の成分を含むものであってもよい。
ブロックポリエステルおよび非晶性ポリエステル以外の樹脂成分としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体、ポリエステル樹脂（前述したブロックポリエステル、非晶性ポリエステルとは異なるもの）、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
ブロックポリエステルおよび非晶性ポリエステル以外の樹脂成分としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体、ポリエステル樹脂（前述したブロックポリエステル、非晶性ポリエステルとは異なるもの）、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のトナー中において結着樹脂の含有量は、５０〜９８質量％であるのが好ましく、８５〜９７質量％であるのがより好ましい。結着樹脂の含有量が５０質量％未満であると、最終的に得られるトナーにおいて、幅広い温度領域での良好な定着性等が十分に発揮されない可能性がある。一方、樹脂の含有量が９８質量％を超えると、着色剤等の樹脂以外成分の含有量が相対的に低下し、トナーの発色等の特性を十分に発揮するのが困難となる。
着色剤としては、例えば、顔料、染料等を使用することができる。このような顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７２６６）、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルーインダンスレンブルーＢＣ、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンＧ、ローダミン６Ｇ、キナクリドン、カーミン６Ｂ、ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３２）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６２、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５Ｂ）、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、トナー原料中における着色剤の含有量は、１〜１０質量％であるのが好ましく、３〜８質量％であるのがより好ましい。着色剤の含有量が前記下限値未満であると、着色剤の種類によっては、十分な濃度の可視像を形成するのが困難になる可能性がある。一方、着色剤の含有量が前記上限値を超えると、相対的に樹脂の含有量が低下し、必要な色濃度での、紙等の記録部材への定着性が低下する。
また、本発明のトナー添加する離型剤について説明する。離型剤の含有量は、トナー中に、０．５ないし３質量％であることが好ましく、３質量％よりも多くなると、画像の透明性を阻害することがあるので好ましくない。
離型剤として、オゾケライト、セルシン、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、フィッシャー・トロプシュワックス等の炭化水素系ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、キャンデリラワックス、綿ロウ、木ロウ、ミツロウ、ラノリン、モンタンワックス、脂肪酸エステル等のエステル系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド等のアミド系ワックス、ラウロン、ステアロン等のケトン系ワックス、エーテル系ワックス等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
前記材料の中でも、特にエステル系ワックス、例えばカルナウバワックスやライスワックス等を用いた場合には、下記のような効果が得られる。
すなわち、エステル系ワックスは、結着剤として用いるポリエステル系樹脂と同様に、分子内にエステル構造を有しており、ポリエステル系樹脂との相溶性に優れる。また、ポリエステル系樹脂は、主成分としての樹脂との相溶性にも優れている。このため、最終的に得られるトナー粒子中における遊離ワックスの発生、粗大化を防止することができ、トナー中でのワックスの微分散やミクロ相分離を達成できる。その結果、得られるトナーは、定着ロールとの離型性が特に優れたものとなる。
ワックスの融点Ｔｍは、３０〜１６０℃であるのが好ましく、５０〜１００℃であるのがより好ましい。
すなわち、エステル系ワックスは、結着剤として用いるポリエステル系樹脂と同様に、分子内にエステル構造を有しており、ポリエステル系樹脂との相溶性に優れる。また、ポリエステル系樹脂は、主成分としての樹脂との相溶性にも優れている。このため、最終的に得られるトナー粒子中における遊離ワックスの発生、粗大化を防止することができ、トナー中でのワックスの微分散やミクロ相分離を達成できる。その結果、得られるトナーは、定着ロールとの離型性が特に優れたものとなる。
ワックスの融点Ｔｍは、３０〜１６０℃であるのが好ましく、５０〜１００℃であるのがより好ましい。
また、ワックス以外にも、離型性を付与できる成分として低融点のポリエステル（以下、「低融点ポリエステル」とも称す）を用いることができる。低融点とは、例えば、融点Ｔｍが７０〜９０℃程度のものが好ましい。また、低融点ポリエステルの重量平均分子量Ｍｗは、３５００〜６５００程度であるのが好ましい。また、低融点ポリエステルは、脂肪族モノマーの重合体であるのが好ましい。低融点ポリエステルが、このような条件の少なくとも１つ、好ましくは２つ以上を満足するものであると、前述したポリエステル系樹脂との相溶性が特に優れたものになるとともに、トナーの耐久性を阻害せずにトナーの離型性を付与することができる。また、融点が比較的低いことにより、低温定着性を向上させることができる。
また、トナーの製造原料中には、結着樹脂、着色剤、離型剤以外の成分が含まれていてもよい。このような成分としては、帯電制御剤、分散剤、磁性粉末等が挙げられる。
帯電制御剤としては、具体的には安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、ニグロシン染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸等が挙げられる。
帯電制御剤としては、具体的には安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、ニグロシン染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸等が挙げられる。
また、分散剤としては、例えば、金属石鹸、無機金属塩、有機金属塩、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
金属石鹸としては、具体的には、トリステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩等、ジステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等、ステアリン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等、リノレン酸金属塩、例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、オクタン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等、オレイン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩等、パルミチン酸金属塩、例えば、亜鉛塩等、ナフテン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、レジン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等が挙げられる。
前記無機金属塩、前記有機金属塩としては、例えば、カチオン性成分として、周期律表の第ＩＡ族、第IIＡ族、および第IIIＡ族の金属からなる群より選ばれる元素のカチオンを含み、アニオン性成分として、ハロゲン、カーボネート、アセテート、サルフェート、ボレート、ニトレート、およびホスフェートからなる群より選ばれるアニオンを含む塩等が挙げられる。
金属石鹸としては、具体的には、トリステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩等、ジステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等、ステアリン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等、リノレン酸金属塩、例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、オクタン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等、オレイン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩等、パルミチン酸金属塩、例えば、亜鉛塩等、ナフテン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、レジン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等が挙げられる。
前記無機金属塩、前記有機金属塩としては、例えば、カチオン性成分として、周期律表の第ＩＡ族、第IIＡ族、および第IIIＡ族の金属からなる群より選ばれる元素のカチオンを含み、アニオン性成分として、ハロゲン、カーボネート、アセテート、サルフェート、ボレート、ニトレート、およびホスフェートからなる群より選ばれるアニオンを含む塩等が挙げられる。
前記磁性粉末としては、例えば、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料で構成されたもの等が挙げられる。
また、添加剤としては、上記のような材料のほかに、例えば、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を用いてもよい。
また、添加剤としては、上記のような材料のほかに、例えば、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を用いてもよい。
本発明の混合混練方法によって得られた混練物は、冷却、粉砕した後に、ハンマーミル等によって粗粉砕した後にジェットミル等によって微粉砕し、さらに気流分級機によって分級した後に、ヘンシェルミキサーにおいて、シリカ、チタニア等の外添剤と混合してトナーを製造することができる。
以下に、実施例、比較例を示し本発明を説明する。
以下に、実施例、比較例を示し本発明を説明する。
トナーの製造に先立ち、以下に示す２種のポリエステルＡ、Ｂを製造した。
１−１．ポリエステルＡ（非晶性ポリエステル）の製造
ネオペンチルグリコール：３６モル部、エチレングリコール：３６モル部、１，４−シクロヘキサンジオール：４８モル部、テレフタル酸ジメチル：９０モル部、無水フタル酸：１０モル部の混合物の１０００ｇを、還流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、攪拌装置を取り付けた２リットル４つ口フラスコに、エステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド（ＴＴＢ））：１ｇとともに入れた。
フラスコの内容物を加熱し、１８０℃において生成する水、メタノールを蒸留塔より流出させながら、エステル化反応を進行させた。
１−１．ポリエステルＡ（非晶性ポリエステル）の製造
ネオペンチルグリコール：３６モル部、エチレングリコール：３６モル部、１，４−シクロヘキサンジオール：４８モル部、テレフタル酸ジメチル：９０モル部、無水フタル酸：１０モル部の混合物の１０００ｇを、還流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、攪拌装置を取り付けた２リットル４つ口フラスコに、エステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド（ＴＴＢ））：１ｇとともに入れた。
フラスコの内容物を加熱し、１８０℃において生成する水、メタノールを蒸留塔より流出させながら、エステル化反応を進行させた。
蒸留塔から水、メタノールが流出しなくなった時点で、２リットル４つ口フラスコから蒸留塔を取り外すとともに、真空ポンプに接続した。系内の圧力を２．０ｋＰａ以下に減圧した状態で、温度を２００℃とし、攪拌機回転数：１５０ｒｐｍで攪拌することにより、縮合反応で発生した遊離ジオールを系外に排出し、その結果得られた反応物をポリエステルＡとした。
得られたポリエステルＡについて、示差走査熱量分析装置による融点の吸熱ピークの測定を試みた。その結果、融点の吸収ピークであると判断できるようなシャープなピークは、確認することができなかった。また、ポリエステルＡの軟化点Ｔｆは、９６℃、ガラス転移点Ｔｇは、５１℃、重量平均分子量Ｍｗは、５．５×１０3であった。
１−２．ポリエステルＢ（ブロックポリエステル）の製造
２リットル４つ口フラスコに、還流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、攪拌装置を取り付け、先に製造したポリエステルＡ：７０モル部とジオール成分としての１，４−ブタンジオール：１５モル部とジカルボン酸成分としてのテレフタル酸ジメチル：１５モル部との混合物：１０００ｇと、エステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド（ＴＴＢ））：１ｇとを、２リットル４つ口フラスコ内に入れた。
２リットル４つ口フラスコに、還流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、攪拌装置を取り付け、先に製造したポリエステルＡ：７０モル部とジオール成分としての１，４−ブタンジオール：１５モル部とジカルボン酸成分としてのテレフタル酸ジメチル：１５モル部との混合物：１０００ｇと、エステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド（ＴＴＢ））：１ｇとを、２リットル４つ口フラスコ内に入れた。
内容物を加熱して温度２００℃において生成する水、メタノールを蒸留塔より流出させながら、エステル化反応を進行させた。
蒸留塔から水、メタノールが流出しなくなった時点で、２リットル４つ口フラスコから蒸留塔を取り外すとともに、真空ポンプに接続した。系内の圧力を６６６．７Ｐａ以下に減圧した状態で、温度を２２０℃とし、攪拌機回転数：１５０ｒｐｍで攪拌することにより、縮合反応で発生した遊離ジオールを系外に排出し、その結果得られた反応物をポリエステルＢとした。
蒸留塔から水、メタノールが流出しなくなった時点で、２リットル４つ口フラスコから蒸留塔を取り外すとともに、真空ポンプに接続した。系内の圧力を６６６．７Ｐａ以下に減圧した状態で、温度を２２０℃とし、攪拌機回転数：１５０ｒｐｍで攪拌することにより、縮合反応で発生した遊離ジオールを系外に排出し、その結果得られた反応物をポリエステルＢとした。
示差走査熱量分析装置を用いた測定でのポリエステルＢの融点の吸熱ピークの中心値Ｔｍは、２１８℃であった。また、示差走査熱量分析曲線から、求められたポリエステルＢの融解熱Ｑ１は、１８Ｊ／ｇであった。また、ポリエステルＢの軟化点Ｔｆは、１４９℃、ガラス転移点Ｔｇは、６４℃、重量平均分子量Ｍｗは、２．８×１０4であった。
２−１．顔料マスターバッチＤの製造
ポリエステルＡ：６０重量部、フタロシアニン顔料（大日精化工業製 ＥＣＢ−３０１）４０重量部の配合比でフラッシング法を用いて調製した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕し顔料マスターバッチＣとした。
ポリエステルＡ：６０重量部、フタロシアニン顔料（大日精化工業製 ＥＣＢ−３０１）４０重量部の配合比でフラッシング法を用いて調製した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕し顔料マスターバッチＣとした。
（トナー１の調製）
非晶性ポリエステルとしてポリエステルＡ：８５重量部、ブロックポリエステルとしてポリエステルＢ：１５重量部、顔料マスターバッチＤ：１０重量部、帯電制御剤としてサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、ワックスとしてカルナウバワックス（分子量８５０）：３重量部を２０Ｌ型のヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の樹脂混合物を得た。
非晶性ポリエステルとしてポリエステルＡ：８５重量部、ブロックポリエステルとしてポリエステルＢ：１５重量部、顔料マスターバッチＤ：１０重量部、帯電制御剤としてサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、ワックスとしてカルナウバワックス（分子量８５０）：３重量部を２０Ｌ型のヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の樹脂混合物を得た。
次に、樹脂混合物を２軸混練押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ−４１型）に異なる温度領域を形成して、樹脂混合物の投入口近傍から出口側に向けて形成された混練温度（Ｔ１）が２５０℃の領域において混練し、次いで、冷却域を介して混練温度（Ｔ２）が１１０℃の領域において混練した後に、ヘッドから吐出口までの吐出温度を１３０℃に設定した。
吐出口から吐出された混練物をベルト式冷却器を用いて冷却した。
混練物の吐出部の溶融した樹脂は、混練装置内部に設けた温度計によって測定し、冷却後の混練物の温度は、固化した樹脂の表面温度を接触式温度計によって測定した。
この冷却後の混練物の温度は４２℃であった。また、混練機の吐出口から、冷却器の吐出までに要した時間は１０秒間であった。
吐出口から吐出された混練物をベルト式冷却器を用いて冷却した。
混練物の吐出部の溶融した樹脂は、混練装置内部に設けた温度計によって測定し、冷却後の混練物の温度は、固化した樹脂の表面温度を接触式温度計によって測定した。
この冷却後の混練物の温度は４２℃であった。また、混練機の吐出口から、冷却器の吐出までに要した時間は１０秒間であった。
冷却された混練物を粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍの条件で行った。このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、２０Ｌ型のヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤を混合した。外添剤としては、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００ 平均粒径：１２ｎｍ）：１重量部と、負帯電性大粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ５０ 平均粒径：４０ｎｍ）：０．５重量部と、酸化チタン（日本アエロジル社製 ＳＴＴ−３０Ｓ 平均粒径：２０ｎｍ）：０．５重量部とを用いた。なお、負帯電性シリカ、すなわち負帯電性小粒径シリカ、負帯電性大粒径シリカは、ヘキサメチルジシラザンによる表面処理によって疎水化処理を施したものを用いた。
得られたトナー１の個数平均粒径は、７．５μｍであった。
得られたトナー１の個数平均粒径は、７．５μｍであった。
（トナー特性の評価方法）
１．軟化点の測定方法
定荷重押出型細管式レオメータ（島津製作所製 フローテスタＣＦＤ−５００Ｄ）を使用して、測定試料：１ｇを圧縮成型し、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって軟化点を求めた。
１．軟化点の測定方法
定荷重押出型細管式レオメータ（島津製作所製 フローテスタＣＦＤ−５００Ｄ）を使用して、測定試料：１ｇを圧縮成型し、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって軟化点を求めた。
２．ガラス転移点（Ｔｇ）の測定方法
示差走査熱量測定装置（セイコーインスツルメンツ製 ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ−２２０Ｃ）を使用して、ガラス転移点を測定した。
測定試料の調製：試料１０ｍｇをアルミニウム製試料容器に封入して測定試料を調製。
測定条件：測定開始温度２０℃、測定終了温度２００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した後、降温速度：１０℃／ｍｉｎで２０℃まで降温した。
その後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、この際のガラス転移点に相当する吸熱が生じた位置すなわち、吸熱カーブのショルダー位置の温度とする。
示差走査熱量測定装置（セイコーインスツルメンツ製 ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ−２２０Ｃ）を使用して、ガラス転移点を測定した。
測定試料の調製：試料１０ｍｇをアルミニウム製試料容器に封入して測定試料を調製。
測定条件：測定開始温度２０℃、測定終了温度２００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した後、降温速度：１０℃／ｍｉｎで２０℃まで降温した。
その後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、この際のガラス転移点に相当する吸熱が生じた位置すなわち、吸熱カーブのショルダー位置の温度とする。
３．融点（Ｔｍ）の測定方法
示差走査熱量測定装置（セイコーインスツルメンツ製 ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ−２２０Ｃ）を使用して、融点を測定した。
測定試料の調製：試料１０ｍｇをアルミニウム製試料容器に封入して測定試料を調製。
測定条件：測定開始温度２０℃、測定終了温度３００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した後、降温速度：１０℃／ｍｉｎで２０℃まで降温した。
その後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで３００℃まで昇温し、第２回目の温度上昇時の結晶融解による吸熱の最大ピーク温度を、融点Ｔｍとして求めた。
示差走査熱量測定装置（セイコーインスツルメンツ製 ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＳＣ−２２０Ｃ）を使用して、融点を測定した。
測定試料の調製：試料１０ｍｇをアルミニウム製試料容器に封入して測定試料を調製。
測定条件：測定開始温度２０℃、測定終了温度３００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した後、降温速度：１０℃／ｍｉｎで２０℃まで降温した。
その後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで３００℃まで昇温し、第２回目の温度上昇時の結晶融解による吸熱の最大ピーク温度を、融点Ｔｍとして求めた。
４．分子量分布の測定
結着樹脂５ｍｇを５ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、ＴＨＦ不溶分および夾雑物質を除去するため、ポアサイズ０．２μｍのメンブレンフィルターを通して、ＧＰＣ用試料調製した。こうして調製した試料（ＴＨＦ可溶分）を、高速液体クロマトグラフィーによって、ＧＰＣカラムを用いて、下記条件にて測定した。
カラム : ＧＰＣカラム（昭和電工製Shodex(GPC KF806M、KF802.5）
カラム温度 : ３０℃
溶媒 : テトラヒドロフラン
流速 : １．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出器 : ＵＶ検出器（検出波長２５４ｎｍ）
標準試料 : 単分散ポリスチレン標準試料（重量平均分子量５８０から３９０万）
結着樹脂５ｍｇを５ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、ＴＨＦ不溶分および夾雑物質を除去するため、ポアサイズ０．２μｍのメンブレンフィルターを通して、ＧＰＣ用試料調製した。こうして調製した試料（ＴＨＦ可溶分）を、高速液体クロマトグラフィーによって、ＧＰＣカラムを用いて、下記条件にて測定した。
カラム : ＧＰＣカラム（昭和電工製Shodex(GPC KF806M、KF802.5）
カラム温度 : ３０℃
溶媒 : テトラヒドロフラン
流速 : １．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出器 : ＵＶ検出器（検出波長２５４ｎｍ）
標準試料 : 単分散ポリスチレン標準試料（重量平均分子量５８０から３９０万）
５．定着性評価方法
カラーレーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ−３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、用紙（冨士ゼロックスオフィスサプライ製ＰＰＣ用普通紙Ｊ）にトナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ２ ベタ画像を、紙先端から１０ｍｍの位置に２０ｍｍ四方の領域に形成し、この画像を定着性評価用画像とした。
カラーレーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ−３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、用紙（冨士ゼロックスオフィスサプライ製ＰＰＣ用普通紙Ｊ）にトナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ２ ベタ画像を、紙先端から１０ｍｍの位置に２０ｍｍ四方の領域に形成し、この画像を定着性評価用画像とした。
これをカラーレーザープリンタ（コニカ製 ＫＬ−２０１０）用定着ユニット単体を使用し、シリコーンオイルを塗布する塗布手段は取り外し、さらに、印字されていない用紙（Ａ４）１０００枚通紙させ、さらにローラ表面をイソプロピルアルコールにより清掃し、定着ロールからシリコーンオイルを除去した。また、定着性評価用画像を定着器に通紙する毎に定着ロールをイソプロピルアルコールで清掃し、さらに綿布にて乾拭きし、定着ロール表面にシリコーンオイルが無い状態を維持した。
次に、定着ロール表面からシリコーンオイルを除去した定着器を用いて、定着性評価用画像を、加熱ローラ側が未定着トナー付着面となるように通過させ、ニップ通過時間５０ｍｓｅｃの条件にて定着した。
定着性評価用画像は、カラーレーザープリンタ（セイコーエプソンＬＰ−３０００Ｃ）を使用し、普通紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製Ｊ紙）上にトナーを均一に付着させたいわゆるベタ画像を形成し、そのベタ画像におけるトナー付着量が０．４ｍｇ／ｃｍ2 となるように画像形成条件を調整し、次に、紙先端から１０ｍｍの位置に２０ｍｍ四方の領域にべた画像を形成し、この画像を定着性評価用画像とした。
温度領域の幅が４０℃以上のものを「良」、温度領域の幅３０℃以上４０℃未満のものを「不」、温度領域の幅が３０℃未満のものを「劣」とした。
定着性評価用画像は、カラーレーザープリンタ（セイコーエプソンＬＰ−３０００Ｃ）を使用し、普通紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製Ｊ紙）上にトナーを均一に付着させたいわゆるベタ画像を形成し、そのベタ画像におけるトナー付着量が０．４ｍｇ／ｃｍ2 となるように画像形成条件を調整し、次に、紙先端から１０ｍｍの位置に２０ｍｍ四方の領域にべた画像を形成し、この画像を定着性評価用画像とした。
温度領域の幅が４０℃以上のものを「良」、温度領域の幅３０℃以上４０℃未満のものを「不」、温度領域の幅が３０℃未満のものを「劣」とした。
６．耐久性試験方法
カラーレーザープリンタ（セイコーエプソンＬＰ−３０００Ｃ）を使用し、普通紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製Ｊ紙）上に５％画像を形成して６０００枚通紙の印字耐久性試験を行った。
カラーレーザープリンタ（セイコーエプソンＬＰ−３０００Ｃ）を使用し、普通紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製Ｊ紙）上に５％画像を形成して６０００枚通紙の印字耐久性試験を行った。
７．結晶生成量の評価
外添剤の添加前の微粉砕物を、”評価方法の３．融点（Ｔｍ）の測定”と同様に測定した結晶融解熱Ｑｔと、樹脂Ｂの結晶融解熱とトナー中の樹脂Ｂの割合から求めたからトナーの結晶融解熱の計算値Ｑｒとの比でＱｔ＞Ｑｒを不良とした。
すなわち、
Ｑｒ＝樹脂Ｂの結晶融解熱 × 樹脂Ｂの質量／（樹脂Ａの質量＋樹脂Ｂの質量）
Ｑｔ＝外添前トナーの結晶融解熱
なお、Ｑｒは、２．５４Ｊ／ｇであった。
外添剤の添加前の微粉砕物を、”評価方法の３．融点（Ｔｍ）の測定”と同様に測定した結晶融解熱Ｑｔと、樹脂Ｂの結晶融解熱とトナー中の樹脂Ｂの割合から求めたからトナーの結晶融解熱の計算値Ｑｒとの比でＱｔ＞Ｑｒを不良とした。
すなわち、
Ｑｒ＝樹脂Ｂの結晶融解熱 × 樹脂Ｂの質量／（樹脂Ａの質量＋樹脂Ｂの質量）
Ｑｔ＝外添前トナーの結晶融解熱
なお、Ｑｒは、２．５４Ｊ／ｇであった。
（トナー２の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１１０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１１０℃、冷却後の混練物の温度は５８℃、冷却吐出までの時間は１０秒間とした点を除いて実施例１と同様にトナー２を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１１０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１１０℃、冷却後の混練物の温度は５８℃、冷却吐出までの時間は１０秒間とした点を除いて実施例１と同様にトナー２を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
（トナー３の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１５０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１５０℃、冷却後の混練物の温度は５８℃、冷却吐出までにの時間は１０秒間とした点を除いて実施例１と同様にトナー３を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１５０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１５０℃、冷却後の混練物の温度は５８℃、冷却吐出までにの時間は１０秒間とした点を除いて実施例１と同様にトナー３を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
混練温度Ｔ１を２１０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１１０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１３０℃、冷却後の混練物の温度は４８℃、冷却吐出までにの時間は１０秒間とした点を除いて実施例１と同様にトナー４を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
比較例１
（比較トナー１の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１１０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１１０℃、冷却後の混練物の温度は５５℃、冷却吐出までに要した時間は１２秒間とした点を除いて実施例１と同様に比較トナー１を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
（比較トナー１の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１１０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１１０℃、冷却後の混練物の温度は５５℃、冷却吐出までに要した時間は１２秒間とした点を除いて実施例１と同様に比較トナー１を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
比較例２
（比較トナー２の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１６０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１６０℃、冷却後の混練物の温度は５６℃、冷却吐出までに要した時間は５秒間とした点を除いて実施例１と同様に比較トナー２を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
（比較トナー２の調製）
混練温度Ｔ１を２５０℃として混練し、混練温度Ｔ２を１６０℃として混練し、吐出温度、混練物の温度ともに１６０℃、冷却後の混練物の温度は５６℃、冷却吐出までに要した時間は５秒間とした点を除いて実施例１と同様に比較トナー２を調製し、実施例１に記載の評価方法によって評価をし、評価結果を表１に示す。
表１
冷却速度 結晶生成評価 オフセット良好域 印字可能枚数
(℃/秒) Qt(J/g) （℃） (枚)
実施例１ 8.8 3.18 > Qr １５０−２００ ７０００
実施例2 5.2 3.42 > Qr １５０−１９５ ６０００
実施例3 18.4 3.06 > Qr １５０−１９０ ７０００
実施例4 8.3 2.61 > Qr １４５‐１８５ ６０００
比較例1 4.6 3.51 > Qr １６０−１９０ ３０００
比較例2 20.8 2.51 < Qr １６０−１８０ ２０００
冷却速度 結晶生成評価 オフセット良好域 印字可能枚数
(℃/秒) Qt(J/g) （℃） (枚)
実施例１ 8.8 3.18 > Qr １５０−２００ ７０００
実施例2 5.2 3.42 > Qr １５０−１９５ ６０００
実施例3 18.4 3.06 > Qr １５０−１９０ ７０００
実施例4 8.3 2.61 > Qr １４５‐１８５ ６０００
比較例1 4.6 3.51 > Qr １６０−１９０ ３０００
比較例2 20.8 2.51 < Qr １６０−１８０ ２０００
本発明のトナーの製造方法によって得られるトナーは、非晶性樹脂と結晶性樹脂とを結着樹脂として用いると共に、着色剤等を混合混練した後の冷却速度を特定の値としたので、混練後の冷却工程において、結晶性樹脂の再編が充分なものとなって、網目構造が形成されるとともに、非晶性樹脂の相分離も生じず、高温オフセット性と耐久性との両者を満足したナーを提供することができる。
１…混合混練機、２…原料投入口、３ａ、３ｂ…スクリュー、４…ニーディングディスク部、５…吐出口、６…冷却器、７…温度プロファイル、８…ヘッド
Claims (5)
- 重量平均分子量５０００〜４００００の樹脂と、該樹脂と主鎖の結合構造が同じである結晶性樹脂と、着色剤を含有するトナー原料を混合混練するトナーの製造方法において、トナー原料を混練する混合混練機から吐出後の混練物の冷却速度を５〜２０℃／秒とすることを特徴とするトナーの製造方法。
- トナー原料が、離型剤、帯電制御剤の少なくともいずれか一種を含有することを特徴とする請求項１記載のトナーの製造方法。
- 結晶性樹脂が非晶成分と結晶成分を有する樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載のトナーの製造方法。
- 結晶性樹脂が分岐鎖を有するジオールとジカルボン酸類とを縮合重合してなるポリエステルブロック成分を構成成分とするポリエステル樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトナーの製造方法。
- 混合混練機における混練温度は結晶性樹脂の結晶融解点よりも高温度であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のトナーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003310219A JP2005077928A (ja) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | トナーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003310219A JP2005077928A (ja) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | トナーの製造方法 |
Publications (1)
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| JP2005077928A true JP2005077928A (ja) | 2005-03-24 |
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| JP2003310219A Pending JP2005077928A (ja) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | トナーの製造方法 |
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| JP (1) | JP2005077928A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009237550A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Oki Data Corp | 画像形成装置 |
-
2003
- 2003-09-02 JP JP2003310219A patent/JP2005077928A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009237550A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Oki Data Corp | 画像形成装置 |
| US7877052B2 (en) | 2008-03-07 | 2011-01-25 | Oki Data Corporation | Image forming apparatus including developer having two different kinds of resins |
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