(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を、加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式２本ロール型のトナー混練装置であって、前記フロントロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、前記混合物供給側の熱媒領域と前記混練物排出側の熱媒領域がロール全長の中心付近で分割され、前記バックロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、前記混合物供給側の熱媒領域は、ロール全長の３０％以下であり、
前記フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、前記結着樹脂のガラス転移点以上で、前記結着樹脂の軟化点よりも低く、前記フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、前記結着樹脂のガラス転移点よりも低く、前記バックロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、前記結着樹脂のガラス転移点以上で、前記フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下であり、前記バックロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、前記フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下である事を特徴とするトナー混練装置。
【請求項２】
前記フロントロールの混合物供給側の熱媒領域と混練物排出側の熱媒領域、及び、前記バックロールの混合物供給側の熱媒領域と混練物排出側の熱媒領域のそれぞれに異なる熱媒が供給される事を特徴とする請求項１記載のトナー混練装置。
【請求項３】
少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を請求項１，２いずれか１記載のトナー混練装置によって溶融混練し、溶融混練した混練物を粉砕、分級する事を特徴とするトナー製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のトナー製造方法を用いて製造された事を特徴とする電子写真用トナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電印刷法等に用いられるトナーの混練装置及び製造方法とそれを用いて製造されたトナーに関するものであり、特に、乾式によるトナーの混練装置及び製造方法とそれを用いて製造された電子写真用トナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法においては、一般的に光導電性物質を利用し、種々の方法により感光体上に電気的潜像を形成し、ついでその潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙などの被転写材にトナー画像を転写した後、種々の方法で定着を行い画像を形成する方法が知られている。
【０００３】
トナーは画像を形成する粉体であるが、画像形成が正確になされるためには、トナー粒子に数多くの機能を持たせる必要がある。例えば、帯電性、搬送性、定着性、着色力、保存性等である。従って、トナーは各種原料の混合物として作製される。
【０００４】
乾式トナーの製造方法としては、粉砕法、重合法、カプセル化法等が挙げられるが、一般には粉砕法がその主流を占めている。
【０００５】
一般的な粉砕法によるトナーの製造方法としては、被転写材に定着させるための結着樹脂、色を出すための各種着色剤、及び帯電制御剤等の添加物からなる原料を乾式混合し、その後に、その混合粉体を２軸押し出し機、ニーダー、連続式２本ロール型混練装置のような汎用の混練装置にて温度をかけながら、圧縮力、せん断力で溶融混練し、これを冷却固化した後、必要に応じて粗粉砕を行い混練粗砕粉物を作り、その後ジェットミル等の微粉砕装置を用いて、トナーとして適切な粒径まで微粉砕を行う。
【０００６】
次に、必要により各種分級機により分級を行い、トナーとしての十分な性能を発揮し得る粒径分布に粒子サイズを揃える。更に、必要に応じて流動性向上剤や滑剤等を乾式混合しトナーとして使用する。
【０００７】
ここで、トナーの性能に関する要素の一つとして、帯電量分布がある。帯電量分布は着色剤や帯電制御剤の量によっても左右されるが、着色剤、帯電制御剤の分散具合によつても大きく左右される。
【０００８】
トナーにおける各種原料のトナー粒子の分散状態は、粉砕法によるトナーの製造工程においては、ほぼ原料混合工程と混練工程によって決まる。原料混合に使用される装置としては、Ｖブレンダー、Ｗコーンのような容器回転型混合機やヘンシェルミキサーのような高速攪拌型混合タイプの混合装置が通常使用され、これらの装置によって調整された混合物である混合粉体をニーダーや２軸押し出し機等により溶融混練する。
【０００９】
しかしながら、前述の製造方法で得られた混練物は、結着樹脂中の着色剤と帯電制御剤の分散状態が不十分であるため、帯電量分布が大きく、所望の帯電とは異なる逆極性の帯電を持ったトナーも多く存在し、これらのトナーを用いた印字画像はかぶり等の不具合を生じる。更に、カラートナーにおいては、着色剤の分散が不十分なためＯＨＰ用フィルムでの透過率の悪化や、画像のにごりを引き起こす。
【００１０】
そこで、最近では結着樹脂への着色剤、帯電制御剤の分散性を向上させるため、前述のニーダーや２軸押し出し機よりも強いせん断力を持った連続式２本ロール型混練装置（連続式２本ロールミルとも呼ばれる）が用いられている。
【００１１】
ここで、図４は、この連続式２本ロール型混練装置の概要を示す図であって、図４（ａ）は装置全体側面図であり、図４（ｂ）はそのロール部分を上から見た図である。
【００１２】
図４において、２０は連続式２本ロール型混練装置であり、連続式２本ロール型混練装置２０には、２本のロールが設けられており、２１はバックロール、２２はフロントロールを示している。２３はトナー原料供給部であり、２４は混練物排出部を示す。２５はバックロール２１、フロントロール２２のそれぞれの表面に設けられた螺旋状の溝である。また、２６，２７はバックロール２１、フロントロール２２の熱媒供給排出部であり、２８，２９はロール駆動モーターを示す。
【００１３】
また、図４において、連続式２本ロール型混練装置のバックロール２１、フロントロール２２は、それぞれ内部が中空状になっており、ロール表面の内側にスパイラル状のパイプが配備されている（図示せず）。このスパイラル状のパイプは、フロントロール２２では、図４（ｂ）の波線で示されるように、ロールの中心付近からトナー原料供給部２３側と混練物排出部２４側に１：１で２分割されている。このスパイラル状のパイプには、熱媒供給排出部２７，２８より蒸気、温水、オイル等の熱媒体、あるいは冷却水等の冷媒体が流される（本発明においては、これらの熱媒体、冷媒体を含めて熱媒と略す）。そして、スパイラル状のパイプに熱媒を供給することによりバックロール２１、フロントロール２２の各ロールの表面温度を任意にコントロールする構造になっている。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、バックロール２１、フロントロール２２は、いずれも表面に螺旋状の溝２５を有した円筒形状である。
【００１４】
次に、この図４に示す従来の連続式２本ロール型混練装置を用いた溶融混練工程を説明する。
【００１５】
連続式２本ロール型混練装置２０のフロントロール２２は、図４（ｂ）の波線で示されるように、その中心付近で熱媒が分離された冷却構造を有しており、トナー原料供給部２３側付近では、結着樹脂が溶融される温度の熱媒が供給され、混練物排出部２４側では、それよりも低い温度の熱媒が供給され、バックロール２１、フロントロール２２のせん断力を上げて、結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤の分散性を向上させる構造になっている。
【００１６】
一方、バックロール２１はフロントロール２２と同様に中心付近で熱媒が分離される冷却構造、或いは冷却構造を分離しない構造になっており、いずれの場合も、フロントロール２２の混練物排出部２４側の温度よりもさらに低い温度の熱媒が供給され、バックロール２１、フロントロール２２のせん断力を上げて、結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤の分散性を向上させる構造になっている。
【００１７】
このような連続式２本ロール型混練装置を用いた混練物は結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤の分散状態は良好であり、この混練物を用いて粉砕、分級を行ったトナーの印字特性は良好である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の連続式２本ロール型混練装置を用いた場合、結着樹脂や着色剤等の混合物である混合粉体をこの混練装置に供給した際、混合粉体がロールに巻き付くこと無く落下する量が多く、生産性に劣っていた。これは、混合粉体が連続式２本ロール型混練装置に供給されると、フロントロールの熱で混合粉体中の結着樹脂が溶融し、ローラに付着するものであるが、供給量が多くなると、フロントローラ表面に堆積した上層側の結着樹脂は溶融に到るまでの十分な熱を得ることができす、ローラの回転により下側に移動した際、ローラに付着していない混合物が自重で落下するためである。
【００１９】
一方、この落下を防止するために、フロントロールに供給する熱媒温度を上げ、混合物の結着樹脂を十分に溶融させる方法も考えられるが、この方法では混合物の溶融粘度が下がり、それに伴って、せん断力が小さくなり、結着樹脂への着色剤、帯電制御剤の分散性が悪くなる。
【００２０】
更に別の解決策として、バックロールに供給する熱媒温度を高くし、フロントロールとバックロールの双方から、混合物の結着樹脂を加熱する方法が考えられるが、この方法によっても、連続式２本ロール型混練装置のせん断力が小さくなり、結着樹脂への着色剤、帯電制御剤の分散性が低下するという問題がある。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、連続式２本ロール型混練装置へ供給した混合物を落下させることなく、且つ結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤の分散性を向上させることができるトナー混練装置及びトナー製造方法を提供することを目的とし、上記トナーの製造方法を用いて製造された電子写真用トナーを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を、加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式２本ロール型のトナー混練装置であって、フロントロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、混合物供給側の熱媒領域と混練物排出側の熱媒領域がロール全長の中心付近で分割され、バックロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、前記混合物供給側の熱媒領域は、ロール全長の３０％以下であり、フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点以上で、結着樹脂の軟化点よりも低く、フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点よりも低く、バックロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点以上で、フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下であり、バックロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下である構成としたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を、加熱し、フロントロールとバックロールの回転により溶融混練する連続式２本ロール型のトナー混練装置であって、フロントロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、混合物供給側の熱媒領域と練物排出側の熱媒領域がロール全長の中心付近で分割され、バックロールの熱媒領域が混合物の供給側と混練物の排出側に分割されると共に、混合物供給側の熱媒領域は、ロール全長の３０％以下であり、フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点以上で、結着樹脂の軟化点よりも低く、フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点よりも低く、バックロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、結着樹脂のガラス転移点以上で、フロントロールの混合物供給側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下であり、バックロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度は、フロントロールの混練物排出側の熱媒領域に供給される熱媒の温度以下である事を特徴とするトナー混練装置であり、供給された混合物を落下させること無く、供給された混合物を溶融混練することができるので、トナー原料のロスがなくなると共に、せん断力を上げて結着樹脂中への着色剤等の分散性を向上させることができる。また、結着樹脂のガラス転移点以上で軟化点よりも低い温度範囲に加熱して、最適粘度で溶融混練を確実に行うと共に、ガラス転移点よりも低い温度で冷却することにより、せん断力を確実に与えられる。そして、その混練物は結着樹脂中への着色剤等の分散状態は良好である。
【００２４】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１において、フロントロールの混合物供給側の熱媒領域と混練物排出側の熱媒領域、及び、バックロールの混合物供給側の熱媒領域と混練物排出側の熱媒領域のそれぞれに異なる熱媒が供給される事を特徴とするトナー混練装置であり、温度調整が各ロールの各供給側、排出側で自在に行うことが可能であり、供給された混合物を落下させること無く、供給された混合物を溶融混練することができるので、トナー原料のロスがなくなると共に、せん断力を上げて結着樹脂中への着色剤等の分散性を向上させることができる。そして、その混練物は結着樹脂中への着色剤等の分散状態は良好である。
【００２６】
本発明の請求項３に記載の発明は、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有した混合物を請求項１，２いずれか１記載のトナー混練装置によって溶融混練し、溶融混練した混練物を粉砕、分級する事を特徴とするトナー製造方法であり、トナー原料のロスがなくなると共に、せん断力を上げて結着樹脂中への着色剤等の分散性を向上させることができるので、その混練物は結着樹脂中への着色剤等の分散状態は良好である。そして、トナー製造工程における歩留まりを向上させることができ、更に帯電量の安定した高品質のトナーを製造することができる。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載のトナー製造方法を用いて製造された電子写真用トナーであり、結着樹脂中への着色剤等の分散状態は良好であるので、帯電量が安定し、かぶり等の印字画像の不具合をなくすことができ、カラートナーにおいては、ＯＨＰ用フィルムでの透過率の悪化や、画像のにごりを防止することができる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施の形態における連続式２本ロール型混練装置の概要を示す図であって、図１（ａ）は装置全体側面図であり、図１（ｂ）はそのロール部分を上から見た概念図である。図２は、本発明の一実施の形態における連続式２本ロール型混練装置のロール断面図である。
【００３０】
図１において、１００は連続式２本ロール型混練装置であり、連続式２本ロール型混練装置１００には、２本のロールが設けられており、１はバックロール、２はフロントロールを示している。また、バックロール１において、４はバックロール供給側、５はバックロール排出側を示しており、フロントロール２において、６はフロントロール供給側、７はフロントロール排出側を示すものである。８，９は、バックロール１の温度調整を行う温調熱媒機であり、８はバックロール供給側温調熱媒機を、９はバックロール排出側温調熱媒機を示す。同様に、フロントロール２において、１０はフロントロール供給側温調熱媒機を、１１はフロントロール排出側温調熱媒機を示す。１２は、バックロール１とフロントロール２のそれぞれの表面に設けられた螺旋状の溝である。さらに、１３はトナー原料供給部であり、１４は混練物排出部を示す。また、１５，１６はロール駆動モーターを示す。
【００３１】
また、図２に示すように、連続式２本ロール型混練装置のバックロール１、フロントロール２は、それぞれ内部が中空状になっており、ロール表面の内側にスパイラル状のパイプ３が配備されている。このスパイラル状のパイプは、フロントロール２では、ロールの中心付近からフロントロール供給側６とフロントロール排出側７に、ほぼ１：１で２分割されている。これに対してバックロール１では、ロールの中心付近から、ほぼ均等に２分割されているのではなく、バックロール供給側４がロール全長の３０％以内の位置で２分割されている。なお、ここで言うロール全長とは、バックロール１とフロントロール２がトナー材料を加熱し、せん断力を与える領域の幅を指す。
【００３２】
また、バックロール１において、バックロール供給側：バックロール排出側の分割比は、３：７をバックロール供給側がロール全長に対し占める割合の上限として、１：９〜２：８が好ましく、１．３：８．７〜１．５：８．５が特に好ましい。例えば、ロール全長が１５００ｍｍの場合では、約２００ｍｍ程度であり、ロール全長が８００ｍｍの場合では、約１２０ｍｍ程度である。
【００３３】
そして、このスパイラル状のパイプ３は、図１に示すようにフロントロール２、バックロール１のいずれにおいても、その両端で、それぞれが温度制御可能な温調熱媒機８〜１１と接続されている。従って、これら温調熱媒機に蒸気、温水、オイル等の熱媒体、あるいは冷却水等の冷媒体を供給することにより、バックロール１、フロントロール２の各ロールにおける供給部、排出部のそれぞれの表面温度を４個所で任意にコントロールする構造になっている。また、図１（ｂ）に示すように、バックロール１、フロントロール２は、いずれも表面に螺旋状の溝１２を有した円筒形状である。
【００３４】
次に、この連続式２本ロール型混練装置を用いた本実施の形態におけるトナー混練方法及びトナー製造方法について説明する。
【００３５】
まず、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有した原材料を、Ｖブレンダーのような容器回転型混合機や、ヘンシェルミキサーのような高速攪拌型混合機にて混合し、得られた混合物である混合粉体を図１に示した２本ロール型混練装置１００のトナー原料供給部１３にスクリューフィーダー等を用いて定量的に連続供給する。
【００３６】
次に、フロントロール２のトナー原料供給部１３に供給された混合物は、図２に示すように、ロール内中空部のロール表面内側にあるスパイラル状のパイプ３に供給された熱媒による電熱作用により加熱され、結着樹脂が溶融し、フロントロール２の表面に付着する。この時、本発明の連続式２本ロール型混練装置では、フロントロール２の供給側６だけでなく、バックロール１の供給側４によっても加熱されるので、混合物への伝熱量は大きく、結着樹脂は十分に溶融するので、落下することなくフロントロール２へ付着する。よって、混合物の供給量が多くなっても、結着樹脂は十分な熱量をロールから得られるので、従来のようにロール回転と共に自重で混合物の一部が落下するようなことはない。
【００３７】
ここで各ロールに供給される熱媒の温度は、次のように設定される。フロントロール２においては、フロントロール供給側６では、結着樹脂のガラス転移点以上で軟化点より低い温度に、フロントロール排出側７では、結着樹脂のガラス転移点よりも低い温度に設定されている。また、バックロール１に供給される熱媒の温度は、バックロール供給側４では、結着樹脂のガラス転移点以上の温度であって、フロントロール供給側６の温度以下であり、好ましくはフロントロール供給側６の温度よりも低く、バックロール排出側５の熱媒の温度は、フロントロール排出側７と同温度以下、好ましくはフロントロール排出側７の温度よりも低い温度に、それぞれ設定される。
【００３８】
熱媒の一具体例として、フロントロール２の供給側６、バックロール１の供給側４では蒸気を使用し、フロントロール２の排出側７、バックロール１の排出側５では冷却水を使用すればよい。これら熱媒（熱媒体や冷媒体）は、各温調熱媒機８〜１１にて、適切な温度に調整され、各ロールの供給部、排出部に供給される。
【００３９】
また、これらの温調熱媒機による温度調整方法としては、例えば工場設備から蒸気や冷却水を導入し、これを各ロールに供給する以前に、温調熱媒機にて熱媒の温度を微調整する方法や、一定温度の熱媒を導入し、温調熱媒機で熱媒を加熱及び／又は冷却し調整する方法、または、これらを組み合わせる方法等のいずれの方法でもよい。さらに、蒸気等の熱媒体を用いることなく、ロール内にヒーター等の加熱手段を設け、冷却水等の冷媒体と併用して、温度調整を行ってもよい。
【００４０】
次に、落下することなくフロントロール２に付着した混合物は、図１（ｂ）の矢印で示すように、フロントロール２とバックロール１が互いに内側に回転することで、溶融混練される。
【００４１】
即ち、トナー原料供給部１３に供給された混合物は、フロントロール２の供給側６とバックロール１の供給側４に供給された熱媒による電熱作用により加熱され、結着樹脂が溶融してフロントロール２の表面に付着し、フロントロール２及びバックロール１の回転により巻き込まれる。
【００４２】
そして、図１（ａ）、（ｂ）で示されるバックロール１及びフロントロール２の表面に設けられた螺旋状の溝１２のスクリュー効果によって、ロールに付着した状態で、軸方向（図１（ｂ）中、左から右方向）に移送される。
【００４３】
この溶融付着物が移送されて、熱媒領域が切り替わる地点である、バックロール１の供給側４から排出側５へ到達すると、バックロール１の排出側５は、供給側４及びフロントロール２の供給側６より低温に設定されているので、溶融付着物は一部冷却され、両ロール１，２間の間隙部で急激な圧縮力と、ローラ回転のせん断力を受けて混練されながら、混練物として、さらに混練物排出部１４へと移送される。この様にしてロール１，２間にて繰り返し圧縮、せん断を連続的に受けながら混練物は移送される。この時、繰り返し圧縮、せん断を連続的に受け続けると、溶融混練物は、繰り返しの圧縮、せん断力により発熱して、著しい粘度低下を起こし、その結果、圧縮力とせん断力が効率的に与えられなくなるが、フロントロール２の中央部まで到達すると、フロントロール２の排出側７では、供給側６より低温に設定されており、溶融混練物は冷却されるので、その粘度低下が抑制されて、効率的な混練が可能となる。同時に、バックロール排出側５も低温に設定されているので、混練物の粘度低下を抑制し、強い圧縮力とせん断力を与えることができ、結着樹脂に対する着色剤等の分散性向上に寄与している。従って、バックロール１における、結着樹脂のガラス転移点以下に加熱し混合物を落下防止する部分、即ちバックロール供給側４は、極力トナー原料が供給される部分、即ちトナー原料供給部１３と等しい領域とし、低温に設定されるバックロール排出側５をできるだけ長く取ることが、分散性向上につながる。
【００４４】
ここで、連続式２本ロール型混練装置の運転条件について説明する。ロールの回転速度は強いせん断力を持つために５０ｒｐｍ以上で、極度の発熱や結着樹脂の分子鎖を切断しないために１５０ｒｐｍ以下が好ましい。更に、混練物を連続的に排出するためには、混練物排出部１４付近で混練物をフロントロール２に付着させておく必要があるので、フロントロール２の回転数は、バックロール１の回転数と同等以上が必要である。
【００４５】
そして、この様にして得られた混練物を冷却後、カッターミル等で粗粉砕し、その後ジェットミル粉砕機にて微粉砕し、気流式分級機等の分級機で粗粉及び微粉を適宜取り除き、所望の粒径として、更に必要に応じて添加剤を外部添加する外添工程を経て、完成したトナーが得られる。
【００４６】
次に、本発明のトナー混練装置及びトナー製造方法に用いるトナー材料について説明する。本発明のトナーにおいては、少なくとも結着樹脂、着色剤から構成され、それ以外には帯電制御剤、各種添加剤等を含有する事ができる。
【００４７】
まず、結着樹脂としては、以下のような樹脂を用いることができる。
【００４８】
ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオール樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、フェノール系樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、マレイン酸系樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリルフタレート樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、変性ロジン、パラフィン、天然ワックス類、合成ワックス類等が挙げられ、これらの樹脂を単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４９】
さらに例示すれば、スチレン、クロルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類やメタクリル酸アルキルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体または共重合体が挙げられる。
【００５０】
その代表例として、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体等のエチレン系共重合体、ポリプロピレンを挙げることができる。
【００５１】
これらの単独重合体または共重合体を単独または２種以上組み合わせて使用することができる。
【００５２】
以上の結着樹脂のなかでも、ポリエステル樹脂は、シャープな溶融適正を有しており、定着性が良好である。また、トナーとしての発色性、耐久性の向上を図る事が可能であり、特に好ましい。
【００５３】
また、ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、１００００以上２００００以下であることが好ましい。即ち、１００００未満では、トナー定着工程において、トナーがその定着ローラに転移するいわゆるオフセット現象を生じてしまうという問題があり、２００００より大きいと溶融適正が悪くなり、定着不良を生じると言う問題があり、好ましくない。
【００５４】
さらに、本発明に用いられる着色剤としては、有機、無機の任意の顔料或いは染料が用いられる。
【００５５】
顔料としては、ジスアゾ系顔料、不溶性アゾ系顔料、アゾレーキ顔料、銅フタロシアニン系顔料等の顔料が使用可能であり、染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料塩基性染料、油溶性染料等の染料が使用可能である。これらの顔料及び染料は、単独或いは２種以上混合して用いることができる。
【００５６】
また、顔料としては、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー、ピーコックブルー、ファーストスカイブルー、インダスレンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、ウルトラマリンブルー、パーマネントレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン、レーキレッド、ローズベンガル、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンイエロー、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー、ナフトールイエロー、クロムイエロー、キノリンイエロー、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アリザリンレーキ、ベンガラ、ローダミンレーキ、パーマネントオレンジ、ピラゾロンオレンジ、ベンジンオレンジ、マラカイトグリーンオキサレート、キナクリドン、ファストバイオレット、メチルバイオレットレーキ等であり、
銅フタロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、
赤色または紅色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：３，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７０，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８８，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７５，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０８，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８７，Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１，Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１，Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２，Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４９：１、
ベンズイミダゾロン系モノアゾ顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５１，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５４，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５６，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２０，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７５、
アセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１４，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、
イソインドリノン系顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１０，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１０９，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３７，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７３、
アセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー３，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７，Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９８を用いることができる。
【００５７】
また、染料としては、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．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．ベーシックレッド１２，Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０，Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９，Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２，Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１０９，Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５８，Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８，Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１９，Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７７，Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７９，Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４を用いることができる。
【００５８】
次に、帯電制御剤としては、下記の帯電制御剤を使用することができる。
【００５９】
負帯電性トナーとしての帯電制御剤は、例えば、サリチル酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、ベンジル酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、テトラフェニルボレート、クロム・アゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルト・アゾ錯体染料、ナフトール酸またはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体または塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等の界面活性剤等である。
【００６０】
また、正帯電性トナーとしての帯電制御剤は、セチルトリメチルアンモニウムブロイド、四級アンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド類の含窒素官能基を有するモノマーを共重合したラジカル重合性共重合体、ニグロシン染料及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等があげられる。
【００６１】
また、本発明のトナーには、必要に応じて種々の添加剤を含有することができる。
【００６２】
添加剤としては、流動性向上剤、離型剤、滑剤、定着助剤、クリーニング性向上剤、導電性物質、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、オフセット防止剤等があげられる。添加剤は、トナーに要求される種々の特性を満たし、或いは特性を向上させるために添加される。
【００６３】
また、これらの添加剤としては、酸化物、複酸化物、無機酸化物、金属酸化物、金属、珪素化合物、炭素、炭素化合物、フラーレン、ホウ素化合物、炭化物、窒化物、セラミックス等があげられ、無機酸化物としては、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化スズ等があげられる。
【００６４】
さらに、フッ素樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ステアリン酸等の高級脂肪酸およびその金属塩であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等、さらに、種々のワックス類を添加してもよい。
【００６５】
流動性向上剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物であり、これら無機酸化物の表面は、アミノシラン等の窒素元素含有の置換基を有するシラン化合物、或いはアミノ変性シリコーンオイル等の窒素元素含有の置換基を有するシリコーンオイルで疎水化処理されていることが好ましい。例えば、疎水性シリカをあげることができる。この流動性向上剤は、トナーの表面に外部添加されることが好ましい。
【００６６】
離型剤としては、低分子ポリプロピレン、低分子ポリエチレン、或いはマイクロスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、パラフィンワックス等のワックス類があげられる。
【００６７】
また、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のワックスは、オフセット防止剤としても機能する。
【００６８】
滑剤として、テフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等があげられ、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等は定着助剤として添加することができる。
【００６９】
これら添加剤は、必要に応じて単独或いは２種以上添加することができ、目的に応じて、内部添加或いは外部添加される。
【００７０】
【実施例】
次に本発明の実施例、比較例により本発明を詳細に説明する。本発明は以下の実施例及び比較例等により、なんら限定されるものではない。
【００７１】
本実施例に使用したトナーの処方を下記に示す。
結着樹脂
ポリエステル樹脂                      ９１．０重量部
（ガラス転移点：５８℃）
着色剤
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３      ４．５重量部
帯電制御剤
第４級アンモニウム塩                    ４．５重量部
外部添加剤（流動性付与剤）
疎水性シリカ                            １．０重量部
（実施例１）
外部添加剤を除いて、上記処方の割合で計量された５ｋｇの原料をヘンシェルミキサーにて羽根回転数１４００ｒｐｍ、処理時間１０分の条件で混合し、混合粉体を得た。
【００７２】
この混合粉体を図１に示した本発明の連続式２本ロール型の混練装置に供給し混練物を得た。連続式２本ロール型混練装置は、ロール外径１４０ｍｍ、ロール長８００ｍｍであり、ロール内側の熱媒用パイプの２分割位置は、フロントロールは供給側より４００ｍｍ、バックロールは供給側より２００ｍｍである。なお、連続式２本ロール型混練装置の運転条件は下記の通りである。
ロール回転数
フロントロールの回転数：６０ｒｐｍ
バックロールの回転数  ：５０ｒｐｍ
ロール内熱媒温度
フロントロール：トナー原料供給部側；１００℃、混練物排出側；４０℃
バックロール  ：トナー原料供給部側；  ９０℃、混練物排出側；３０℃
トナー原料の供給速度：１０ｋｇ／時間
得られた混練物は、冷却後φ２ｍｍのスクリーンを有するバンタムミルにて粗粉砕し、Ｉ型ジェットミルにて微粉砕し、更にエルボージェット分級機にて微粉、粗粉を取り除き、平均粒径（Ｄ５０）９．５μｍのトナーとした。
【００７３】
平均粒径は、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用いて測定した。
【００７４】
さらに、このトナー粒子１００重量部に対して、疎水性シリカを１重量部添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合付着させ、実施例１のシアントナーを得た。
【００７５】
（実施例２）
実施例１と同様の処方にて、ヘンシェルミキサーを用いて実施例１と同様の処理条件にて混合粉体を得た。さらにこの混合粉体を連続式２本ロール型混練装置に供給し、混練した。連続式２本ロール型混練装置は、ロール外径、ロール長、ロール内側の熱媒用パイプの２分割位置も含めて実施例１と同じである。また、連続式２本ロール型混練装置の運転条件は下記の通りである。
ロール回転数
フロントロールの回転数：７０ｒｐｍ
バックロールの回転数  ：６０ｒｐｍ
ロール内熱媒温度
フロントロール：トナー原料供給部側；１１０℃、混練物排出側；４０℃
バックロール  ：トナー原料供給部側；１００℃、混練物排出側；３０℃
トナー原料の供給速度：１０ｋｇ／時間
さらに、この混練物を実施例１と同様の工程を経て、実施例２のシアントナーを得た。
【００７６】
（比較例１）
用いた連続式２本ロール型混練装置と、その運転条件以外は実施例１，２と同様の処方、方法にてトナー化した。比較例１において、連続式２本ロール型混練装置は、ロール外径１４０ｍｍ、ロール長８００ｍｍであり、ロール内側の熱媒用パイプの２分割位置は、フロントロール、バックロールいずれも供給側より４００ｍｍであり、連続式２本ロール型混練装置の運転条件は下記の通りである。ロール回転数
フロントロールの回転数：６０ｒｐｍ
バックロールの回転数  ：５０ｒｐｍ
ロール内熱媒温度
フロントロール：トナー原料供給部側；１００℃、混練物排出側；４０℃
バックロール  ：トナー原料供給部側；  ９０℃、混練物排出側；３０℃
トナー原料の供給速度：１０ｋｇ／時間
さらに、この混練物を実施例１と同様の工程を経て、比較例１のシアントナーを得た。
【００７７】
（比較例２）
用いた連続式２本ロール型混練装置と、その運転条件以外は実施例１，２と同様の処方、方法にてトナー化した。比較例２において、連続式２本ロール型混練装置は、ロール外径１４０ｍｍ、ロール長８００ｍｍであり、ロール内側の熱媒用パイプの２分割位置は、フロントロール、バックロールいずれも供給側より４００ｍｍであり、連続式２本ロール型混練装置の運転条件は下記の通りである。ロール回転数
フロントロールの回転数：６０ｒｐｍ
バックロールの回転数  ：５０ｒｐｍ
ロール内熱媒温度
フロントロール：トナー原料供給部側；１００℃、混練物排出側；４０℃
バックロール  ：トナー原料供給部側；  ３０℃、混練物排出側；３０℃
トナー原料の供給速度：１０ｋｇ／時間
さらに、この混練物を実施例１と同様の工程を経て、比較例２のシアントナーを得た。
【００７８】
ここで、実施例１，２及び比較例１，２において、連続式２本ロール型混練装置に混合物を供給した時の混合物落下量を計測した。その経時変化のテスト結果を図３に示す。
【００７９】
実施例１，２及び比較例１では、連続式２本ロール型混練装置への供給混練物の落下量は極めて少量であり、良好な結果が得られた。これらと比べて、比較例２では、供給量に対して約３０％の混合物が落下し、生産性が著しく劣った。
【００８０】
次に、実施例１，２及び比較例１，２のトナーを非磁性一成分現像器に投入し、１００００枚の連続印字ライフテストを実施した。
【００８１】
このテスト結果を（表１）に示す。
【００８２】
【表１】
0003598918.tif 000002
【００８３】
ここで、（表１）の評価項目における評価方法及びその評価基準について説明する。
【００８４】
画像濃度安定性は、印字した画像濃度の経時変化を確認するものであり、印字１枚目〜１００００枚目の画像濃度をマクベス濃度計（マクベス社製）にて測定する。そして、その濃度変化の差にて評価した。
【００８５】
かぶりは、非画像部へのトナー飛翔現象のことであり、非画像部の汚れの程度を目視にて判定した。
【００８６】
ベタ追従性は、フルベタ画像を印字した時に、印字方向で画像のカスレが発生していないかどうかを目視にて評価した。
【００８７】
全ての評価項目における評価は、○，△，×の三段階評価であり、その評価基準は、○：良好，△：許容できる，×：不良である。
【００８８】
ライフテスト結果から、実施例１，２と比較例２で得られたトナーは、画像濃度も安定し、かぶりの低減に加えて、ベタ画像の追従性も良好であった。さらに、非磁性一成分現像器の現像ローラー（トナー搬送ローラー）上のトナー帯電量の安定性も良好である。しかし、比較例１で得られたトナーは、いずれの印字評価項目においても、不十分な結果であった。
【００８９】
これら混合物落下量テスト及びトナーライフテスト結果から、実施例１，２によるものが、混合物の落下もなく生産性が高く、またトナーとしても高品質なトナーであることが分かった。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、従来の連続２本ロール型混練装置を用いた場合には、ロール表面温度を上げて供給混合物の落下量を抑えると、結着樹脂に対して着色剤等の分散性が悪く、良好な画像特性が得られず、逆に、良好な画像特性を得るために、着色剤等の分散性を向上させようとすると、供給混合物の落下量が大きくなり、生産性が悪くなると言う欠点を有していたが、本発明においては、供給した混合物を落下させることなく、且つ結着樹脂中への着色剤、帯電制御剤等の分散性を向上させることができるので、原料のロスがなく歩留まりが向上し、低コストで生産性が向上し、高品質なトナーを製造することが可能なトナー混練装置、及びトナー製造方法を提供することができる。また、そのトナー製造方法を用いて製造された、高品質な電子写真用トナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態における連続式２本ロール型混練装置全体側面図
（ｂ）ロール部分を上から見た概念図
【図２】本発明の一実施の形態における連続式２本ロール型混練装置のロール断面図
【図３】混合物落下量経時変化を示すグラフ
【図４】（ａ）従来の連続式２本ロール型混練装置全体側面図
（ｂ）ロール部分を上から見た図
【符号の説明】
１  バックロール
２  フロントロール
３  スパイラル状のパイプ
４  バックロール供給側
５  バックロール排出側
６  フロントロール供給側
７  フロントロール排出側
８  バックロール供給側温調熱媒機
９  バックロール排出側温調熱媒機
１０  フロントロール供給側温調熱媒機
１１  フロントロール排出側温調熱媒機
１２  螺旋状の溝
１３  トナー原料供給部
１４  混練物排出部
１５  ロール駆動モーター
１６  ロール駆動モーター
２０  従来の連続式２本ロール型混練装置
２１  バックロール
２２  フロントロール
２３  トナー原料供給部
２４  混練物排出部
２５  螺旋状の溝
２６  熱媒供給排出部
２７  熱媒供給排出部
２８  ロール駆動モーター
２９  ロール駆動モーター
１００  連続式２本ロール型混練装置
【図１】
0003598918.tif 000003
【図２】
0003598918.tif 000004
【図３】
0003598918.tif 000005
【図４】
0003598918.tif 000006