(57)【要約】【課題】本開示は、顔料含有率が高く、望ましい真円度を有するトナー粒子が得られる、乳化凝集法によるトナー作製プロセスを提供する。【解決手段】本願開示の方法は、合一開始時に金属、ある実施形態では金属塩を添加することを含む。当該方法により、合一プロセスの速度が驚くほど速くなり、電子写真画像形成システムにおける使用において所望されるサイズおよび真円度を有するトナー粒子が作製される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの樹脂を、少なくとも１つの着色剤、および少なくとも１つの界面活性剤と接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程；
前記小粒子を凝集させる工程；
前記小粒子に、金属またはその塩のうち少なくとも一つを添加する工程であって、当該金属が銅、鉄、銅の合金、および鉄の合金からなる群から選択される、当該工程；
前記凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成する工程；ならびに
前記トナー粒子を回収する工程
を含むプロセス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの樹脂が、スチレン、アクリレート、メタクリレート、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの樹脂が、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（アルキルメタクリレート−アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート−アリールアクリレート）、ポリ（アリールメタクリレート−アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルスチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（メチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（メチルスチレン−イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（メチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルアクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（スチレン−プロピルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブチルアクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（アクリロニトリル−ブチルアクリレート−アクリル酸）、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記添加工程において少なくとも前記金属塩が前記小粒子に添加されること、及び、前記金属塩が、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記添加工程において少なくとも前記金属塩が前記小粒子に添加されること、及び、前記金属塩が、硝酸銅（ＩＩ）および硝酸鉄からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
少なくとも１つの樹脂を、少なくとも１つの着色剤、少なくとも１つの界面活性剤、および下記一般式（Ｉ）で表される所望により採用してもよい安定化剤と接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程；
前記小粒子を凝集させる工程；
前記小粒子に、金属またはその塩のうち少なくとも一つを添加する工程であって、当該金属が銅、鉄、銅の合金、及び鉄の合金からなる群から選択され、当該塩が硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せからなる群から選択される塩である、当該工程；
前記凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成する工程；ならびに
前記トナー粒子を回収する工程
を含むプロセス。
【化５】
2010092055.tif 000009
（式中、Ｒ１は水素またはメチル基であり、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、炭素数が１〜１２のアルキル基またはフェニル基から選択される基を表し、ｎは０〜２０である。）
【請求項７】
少なくとも１つの樹脂を、少なくとも１つの着色剤と、少なくとも１つの界面活性剤と、ベータカルボキシエチルアクリレート、ポリ（２−カルボキシエチル）アクリレート、２−カルボキシエチルメタクリレート、およびこれらの組合せからなる群から選択される安定化剤と接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程；
前記小粒子を凝集させる工程；
前記小粒子に、金属またはその塩のうち少なくとも一つを添加する工程であって、当該金属が銅、鉄、銅の合金、及び鉄の合金からなる群から選択され、当該塩が硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せからなる群から選択される塩である、当該工程；
０．５〜１２時間の間、前記凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成する工程；ならびに
前記トナー粒子を回収する工程；
を含み、
前記着色剤が、前記トナー粒子に対して８重量パーセント〜４０重量パーセントの量で存在し、染料、顔料、染料の組合せ、顔料の組合せ、または染料と顔料との組合せを含み、
前記トナー粒子の真円度が０．９５〜０．９９８である、プロセス。
【請求項８】
前記接触工程が、前記樹脂を、前記着色剤、前記界面活性剤、およびワックスと接触させることを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタル、イメージオンイメージ等の装置を初めとするゼログラフィー装置を含む電子写真装置に適したトナーの提供に有用なプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを調製するための多くのプロセスが知られており、そのような方法としては、例えば、樹脂を顔料と溶融混練するかまたは押し出し、微粉化および粉末化してトナー粒子を得る従来技術がある。トナーは乳化凝集法で作製することもできる。乳化凝集（ＥＡ）トナーの調製方法は当業者に公知であり、トナーは、乳化重合によって形成されたラテックスポリマーを着色剤と共に凝集させることで形成することができる。例えば、その開示全体を参照により本願に組み込んだものとする特許文献１は、最初に種ポリマーを形成してラテックスを調製する半連続乳化重合プロセスに関するものである。トナーを調製するための乳化／凝集／合一プロセスのその他の例は、その開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする特許文献２〜５に記載されている。その他のプロセスについて、その開示全体を参照により本願に組み込んだものとする特許文献６〜１０に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，８５３，９４３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４０３，６９３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４１８，１０８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，３６４，７２９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３４６，７９７号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５２７，６５８号明細書
【特許文献７】米国特許第５，５８５，２１５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，６５０，２５５号明細書
【特許文献９】米国特許第５，６５０，２５６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，５０１，９３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
顔料含有率の高いトナーの開発では、所望のサイズおよび形状を有するトナー粒子の形成が困難であり、トナー形成プロセスに影響を与え得る。
【０００５】
改善されたトナー作製方法が依然として望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示はトナーの作製プロセスを提供する。ある実施形態では、本開示のプロセスは、少なくとも１つの樹脂を少なくとも１つの着色剤、少なくとも１つの界面活性剤、および所望により採用してもよいワックスと接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程；前記小粒子を凝集させる工程；前記小粒子に、金属またはその塩のうち少なくとも一つを添加する工程であって、当該金属が銅、鉄、銅の合金、および鉄の合金等からなる群から選択される、当該工程；凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成する工程；及び、トナー粒子を回収する工程を含み得る。
【０００７】
別のある実施形態では、本開示のプロセスは、少なくとも１つの樹脂を、少なくとも１つの着色剤、少なくとも１つの界面活性剤、所望により採用してもよいワックス、および、所望により採用してもよい、下記一般式（Ｉ）で表される安定化剤と接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程を含み得る。
【０００８】
【化１】
2010092055.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ１は水素またはメチル基であり、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、炭素数約１〜約１２のアルキル基またはフェニル基を表し、ｎは約０〜約２０である。）前記小粒子を凝集させ、銅、鉄、銅の合金、及び鉄の合金等からなる群から選択される金属、または、当該金属の硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せ等の塩からなる群から選択される金属塩のうち少なくとも一つを前記小粒子に添加する。凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成し、当該トナー粒子を回収する。
【００１０】
別のある実施形態では、本開示のプロセスは、少なくとも１つの樹脂を、少なくとも１つの界面活性剤と、所望により採用してもよいワックスと、少なくとも１つの着色剤と、ベータカルボキシエチルアクリレート（β−ＣＥＡ）、ポリ（２−カルボキシエチル）アクリレート、２−カルボキシエチルメタクリレート、およびこれらの組合せ等の安定化剤と接触させて、小粒子を含むエマルションを形成する工程；前記小粒子を凝集させる工程；前記小粒子に、金属またはその塩のうち少なくとも一つを添加する工程であって、当該金属が銅、鉄、銅の合金、及び鉄の合金からなる群から選択され、当該塩が硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せからなる群から選択される塩である、当該工程；約０．５時間〜約１２時間の間、凝集粒子を合一させてトナー粒子を形成する工程；ならびに前記トナー粒子を回収する工程、を含み、ここで、前記着色剤は染料、顔料、染料の組合せ、顔料の組合せ、または染料と顔料との組合せをトナーに対して約８重量パーセント〜約４０重量パーセント含み、トナー粒子の真円度は約０．９５〜約０．９９８である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示のトナーに添加した銅の量と、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ）で測定した最終トナー中に保持されていた銅の量とを比較したグラフである。
【図２】チャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）で測定した、実施例１〜５および比較例１のトナー粒子の親電荷（ｐａｒｅｎｔ  ｃｈａｒｇｅ）を示すグラフである。
【図３】チャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）で測定した、実施例１、５、および比較例１の添加剤を含むトナー粒子の機械荷電（ｍａｃｈｉｎｅ  ｃｈａｒｇｉｎｇ）を示すグラフである。
【図４】本開示の実施例１および５のトナーについて、スペクトロリノ（ジオメトリ：０／４５、反射測定モード、光源：Ｄ５０、視野（ｏｂｓｅｒｖｅｒ）：２度、アパーチャー：４．５ｍｍ、フィルターなし、濃度標準：ＡＮＳＩ  Ａ、ホワイトベース：Ａｂｓ）を用いた標準的な試験方法で測定した、デルタＥ２０００（Ｄｅｌｔａ  Ｅ２０００）および面積当たりの転移質量（Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ  Ｍａｓｓ  ｐｅｒ  Ａｒｅａ：ＴＭＡ）への顔料の導入の影響を示すグラフである。
【図５】チャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）で測定した、実施例６のトナー粒子の親電荷を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、顔料含有率の高い粒子の形成において生じる問題を回避し得る、トナー粒子の調製プロセスを提供する。ある実施形態では、乳化凝集合成中に遷移金属粉末および／または遷移金属塩をトナー粒子に添加して、真円度の高いトナー粒子の迅速な合一を促進してもよい。
【００１３】
本開示のトナーは、顔料と一緒にラテックス樹脂を含んでいてもよい。ラテックス樹脂は当業者に公知の任意の方法で調製することができるが、ある実施形態では、半連続乳化重合等の乳化重合法でラテックス樹脂を調製してよく、トナーとしては乳化凝集トナーが挙げられる。乳化凝集には、サブミクロンのラテックスおよび顔料粒子の両方をトナー大の粒子に凝集させる工程が含まれ、ここで粒子は、例えばある実施形態では約０．１〜約１５μｍの粒径に成長する。
【００１４】
樹脂
トナーに用いるラテックスの調製に適した任意のモノマーを利用可能である。そのようなラテックスは従来技術で作製することができる。前述したように、ある実施形態では、トナーを乳化凝集法で作製し得る。ラテックスエマルションの形成に有用な好適なモノマー、およびそれにより得られるラテックスエマルション中のラテックス粒子としては、スチレン、アクリレート、メタクリレート、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、およびこれらの組合せ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
ある実施形態では、ラテックスの樹脂は少なくとも１つのポリマーを含んでいてもよい。実施形態において、少なくとも１つとは、例えば約１〜約２０、ある実施形態では約３〜約１０であり得る。ポリマーの例としては、スチレンアクリレート、スチレンブタジエン、スチレンメタクリレートが挙げられ、より具体的には、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（アルキルメタクリレート−アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート−アリールアクリレート）、ポリ（アリールメタクリレート−アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルスチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（メチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（メチルスチレン−イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（メチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルアクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（スチレン−プロピルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブチルアクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（アクリロニトリル−ブチルアクリレート−アクリル酸）、およびこれらの組合せが挙げられる。ポリマーは、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、または交互コポリマー（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ）であってよい。
【００１６】
ある実施形態では、ラテックスとしてポリ（スチレン−ブチルアクリレート）を用いてもよい。このラテックスのガラス転移温度は、約３５〜約７５℃であり得、ある実施形態では約４０〜約７０℃であり得る。
【００１７】
界面活性剤
ある実施形態では、界面活性剤または共界面活性剤（ｃｏ−ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）を含む水相中でラテックスを調製してもよい。ラテックス分散液を形成するために樹脂と用い得る界面活性剤は、固形分に対して約０．０１〜約１５重量パーセント、ある実施形態では約０．１〜約１０重量パーセントの、イオン性界面活性剤または非イオン界面活性剤であってよい。用いることのできる陰イオン界面活性剤としては、硫酸塩およびスルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン硫酸ナトリウム、ジアルキルベンゼンアルキルの硫酸塩およびスルホン酸塩、アルドリッチ社から利用可能なアビエチン酸等の酸、第一工業製薬株式会社から入手可能なＮＥＯＧＥＮ  Ｒ（商標）、ＮＥＯＧＥＮ  ＳＣ（商標）、およびこれらの組合せ等が挙げられる。実施形態におけるその他の好適な陰イオン界面活性剤としては、アルキルジフェニルオキシドジスルホナートであるダウケミカル社（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製のＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１および／または分岐鎖ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである株式会社テイカ（日本）製テイカパワーＢＮ２０６０が挙げられる。ある実施形態では、これらの界面活性剤と前述の陰イオン界面活性剤のいずれかとの組合せを用いてもよい。
【００１８】
陽イオン界面活性剤の例としては、アンモニウム類、例えば塩化アルキルベンジルジメチルアンモニウム、塩化ジアルキルベンゼンアルキルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化アルキルベンジルメチルアンモニウム、臭化アルキルベンジルジメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、Ｃ１２，Ｃ１５，Ｃ１７トリメチルアンモニウムブロミド、およびこれらの組合せ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。その他の陽イオン界面活性剤としては、臭化セチルピリジニウム、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、塩化ドデシルベンジルトリエチルアンモニウム、アルカリルケミカル社（Ａｌｋａｒｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から利用可能なＭＩＲＡＰＯＬおよびＡＬＫＡＱＵＡＴ、花王ケミカル社（Ｋａｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から利用可能なＳＡＮＩＳＯＬ（塩化ベンザルコニウム）、およびこれらの組合せ等が挙げられる。実施形態における好適な陽イオン界面活性剤としては、花王株式会社から利用可能な、塩化ベンジルジメチルアルコニウムを主成分とするＳＡＮＩＳＯＬ  Ｂ−５０が挙げられる。
【００１９】
非イオン界面活性剤の例としては、アルコール、酸、およびエーテルが含まれ、例えばポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、メタロース（ｍｅｔｈａｌｏｓｅ）、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール、およびこれらの組合せ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ある実施形態では、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９７（商標）等のローンプーラン社（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ）から市販されている界面活性剤を用いることができる。
【００２０】
特定の界面活性剤またはその組合せの選定およびそれぞれの使用量は、当業者の通常実施し得る範囲内にある。
【００２１】
開始剤
ある実施形態では、ラテックスを形成するために開始剤を添加してもよい。好適な開始剤の例としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の水溶性開始剤と、有機過酸化物ならびにＶＡＺＯ６４（商標）、２−メチル２−２’−アゾビスプロパンニトリル、ＶＡＺＯ８８（商標）、２−２’−アゾビスイソブチルアミド二水和物およびこれらの組合せ等のＶａｚｏ過酸化物を含むアゾ化合物等の有機可溶性開始剤とが挙げられる。利用することのできるその他の水溶性開始剤としては、例えば２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−フェニルプロピオンアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−クロロフェニル）−２−メチルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−アミノ−フェニル）−２−メチルプロピオンアミジン］四塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ（フェニルメチル）プロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−２−プロペニルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−ヒドロキシ−エチル）２−メチルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（４，５，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ−１，３−ジアゼピン−２−イル）プロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラヒドロピリミジン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（５−ヒドロキシ−３，４，５，６−テトラヒドロピリミジン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン｝二塩酸塩、およびこれらの組合せ等のアゾアミジン化合物が挙げられる。
【００２２】
開始剤は、モノマーに対して約０．１〜約８重量パーセント、ある実施形態では約０．２〜約５重量パーセント等の好適な量で添加することができる。
【００２３】
連鎖移動剤
ある実施形態では、ラテックスの形成に連鎖移動剤を用いてもよい。好適な連鎖移動剤としては、ドデカンチオール、オクタンチオール、四臭化炭素、およびこれらの組合せ等が挙げられる。連鎖移動剤を用いる場合、連鎖移動剤は、本開示に従って乳化重合を行った際のポリマーの分子量特性を調節するために、モノマーに対して約０．１〜約１０パーセント、ある実施形態では約０．２〜約５重量パーセントの量で存在してよい。
【００２４】
安定化剤
ある実施形態では、ラテックス粒子形成時に安定化剤が含まれていると有利であり得る。好適な安定化剤としては、カルボン酸官能性を有するモノマーが挙げられる。そのような安定化剤は下記一般式（Ｉ）で表され得る。
【００２５】
【化２】
2010092055.tif 000003
【００２６】
（式中、Ｒ１は水素またはメチル基であり、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、炭素数約１〜約１２のアルキル基またはフェニル基から選択される基を表し、ｎは約０〜約２０、ある実施形態では約１〜約１０である）。そのような安定化剤の例としては、ベータカルボキシエチルアクリレート（β−ＣＥＡ）、ポリ（２−カルボキシエチル）アクリレート、２−カルボキシエチルメタクリレート、およびこれらの組合せ等が挙げられる。利用することのできるその他の安定化剤としては、例えばアクリル酸およびその誘導体が挙げられる。
【００２７】
ある実施形態では、カルボン酸官能性を有する安定化剤は、乳化重合の結果をより良くするために、ナトリウム、カリウム、および／またはカルシウム等の少量の金属イオンを含んでいてもよい。金属イオンは、カルボン酸官能性を有する安定化剤に対して約０．００１〜約１０重量パーセント、ある実施形態ではカルボン酸官能性を有する安定化剤に対して約０．５〜約５重量パーセントの量で存在してよい。
【００２８】
安定化剤が存在する場合、安定化剤はトナーに対して約０．０１〜約５重量パーセント、ある実施形態ではトナーに対して約０．０５〜約２重量パーセントの量で添加してよい。
【００２９】
トナー調製プロセスに利用することのできる更なる安定化剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および任意のこれらの組合せを含む金属水酸化物等の塩基が挙げられる。安定化剤として有用なものとしては更に、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、およびこれらの組合せ等が挙げられる。ある実施形態では、安定化剤には、水酸化ナトリウムに溶解したケイ酸ナトリウムを含有する組成物が含まれてもよい。
【００３０】
ｐＨ調節剤
いくつかの実施形態では、乳化凝集プロセスの速度を調節するためにｐＨ調節剤を添加してもよい。本開示のプロセスに用いられるｐＨ調節剤は、生成される産物に悪影響を与えない任意の酸または塩基であってよい。好適な塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および任意のこれらの組合せ等の金属水酸化物が挙げられる。好適な酸としては、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、および任意のこれらの組合せが挙げられる。
【００３１】
反応条件
乳化凝集プロセスにおいて、反応物を混合容器等の好適な反応器に添加してもよい。適当な量の少なくとも２つのモノマー（ある実施形態では約２〜約１０のモノマー）、安定化剤、界面活性剤（１または複数）、開始剤（任意で使用可能）、連鎖移動剤（任意で使用可能）、ワックス（任意で使用可能）等を反応器内で混合して、乳化凝集プロセスを開始させてもよい。好適なワックスを、トナー粒子の形成において添加される成分として以下に詳述する。そのようなワックスもまた、実施形態においてラテックスの形成に有用であり得る。乳化重合が起こるように選択する反応条件としては、例えば約４５〜約１２０℃、ある実施形態では約６０〜約９０℃の温度が挙げられる。ある実施形態では、重合化は、ワックスが柔軟化されることでエマルション中への分散および混入が促進されるように、存在する任意のワックスの融点より約１０パーセントまで高い温度、例えば約６０〜約８５℃、ある実施形態では約６５〜約８０℃で実施し得る。
【００３２】
例えば、ブルックヘブン（Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ）のナノサイズ粒子分析機等で求められる体積平均直径が約５０〜約８００ｎｍ、ある実施形態では体積平均直径約が約１００〜約４００ｎｍのナノメートルサイズの粒子を形成し得る。
【００３３】
ラテックス粒子形成後、ラテックス粒子を用いてトナーを形成し得る。ある実施形態では、トナーは、本開示のラテックス粒子を、着色剤と、界面活性剤、凝固剤（ｃｏａｇｕｌａｎｔ）、ワックス、表面添加剤、およびこれらのうち任意のものの組合せ等の、１または複数の添加剤と共に、凝集および溶融することで調製される乳化凝集型トナーであってよい。
【００３４】
着色剤
上記のようにして生成したラテックス粒子を着色剤に添加してトナーを作製してもよい。ある実施形態では、着色剤は分散液に含まれていてもよい。着色剤分散液は、例えば体積平均直径が約５０〜約５００ナノメートル、ある実施形態では体積平均直径が約１００〜約４００ナノメートルのサイズの、サブミクロン着色剤粒子を含んでいてもよい。着色剤粒子は、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、またはこれらの組合せを含む水相に懸濁されていてもよい。好適な界面活性剤としては、前述の界面活性剤のいずれかが挙げられる。ある実施形態では、界面活性剤はイオン性であってもよく、分散液中に、着色剤に対して約０．１〜約２５重量パーセント、ある実施形態では着色剤に対して約１〜約１５重量パーセントの量で存在し得る。
【００３５】
本開示に係るトナーの形成に有用な着色剤としては、顔料、染料、顔料と染料の混合物、顔料の混合物、染料の混合物等が挙げられる。着色剤は、例えばカーボンブラック、シアン、イエロー、マゼンタ、レッド、オレンジ、ブラウン、グリーン、ブルー、バイオレット、またはこれらの混合色であってもよい。
【００３６】
着色剤が顔料である実施形態では、当該顔料は、例えばカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、またはローダミンＢ（ＲＨＯＤＡＭＩＮＥ  Ｂ；商標）型、レッド、グリーン、オレンジ、ブラウン、バイオレット、イエロー、蛍光着色剤等であり得る。
【００３７】
着色剤の例としては、ＲＥＧＡＬ３３０（登録商標）マグネタイトのようなカーボンブラック；ＭＯ８０２９（商標）、ＭＯ８０６０（商標）等のモーベイ（Ｍｏｂａｙ）マグネタイト；コロンビアン（Ｃｏｌｏｍｂｉａｎ）マグネタイト；ＭＡＰＩＣＯ  ＢＬＡＣＫ（商標）類および表面処理の施されたマグネタイト；ＣＢ４７９９（商標）、ＣＢ５３００（商標）、ＣＢ５６００（商標）、ＭＣＸ６３６９（商標）等のファイザー（Ｐｆｉｚｅｒ）マグネタイト；ＢＡＹＦＥＲＲＯＸ８６００（商標）、８６１０（商標）等のバイエル（Ｂａｙｅｒ）マグネタイト；ＮＰ−６０４（商標）、ＮＰ−６０８（商標）等のノザーンピグメンツ（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ）マグネタイト；ＴＭＢ−１００（商標）またはＴＭＢ−１０４（商標）等のマグノックス（Ｍａｇｎｏｘ）マグネタイト、ヘリオゲンブルー（ＨＥＬＩＯＧＥＮ  ＢＬＵＥ）Ｌ６９００（商標）、Ｄ６８４０（商標）、Ｄ７０８０（商標）、Ｄ７０２０（商標）、パイラムオイルブルー（ＰＹＬＡＭ  ＯＩＬ  ＢＬＵＥ；商標）、パイラムオイルイエロー（ＰＹＬＡＭ  ＯＩＬ  ＹＥＬＬＯＷ；商標）、ポール・ウーリッチ・アンド・カンパニー社（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）から利用可能なピグメントブルー１（ＰＩＧＭＥＮＴ  ＢＬＵＥ  １；商標）；オンタリオ、トロントのドミニオンカラーコーポレーション（Ｄｏｍｉｎｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｔｄ．）から利用可能なピグメントバイオレット１（ＰＩＧＭＥＮＴ  ＶＩＯＬＥＴ  １；商標）、ピグメントレッド４８（ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  ４８；商標）、レモンクロームイエロー（ＬＥＭＯＮ  ＣＨＲＯＭＥ  ＹＥＬＬＯＷ）ＤＣＣ１０２６（商標）、Ｅ．Ｄ．トルイジンレッド（Ｅ．Ｄ．ＴＯＬＵＩＤＩＮＥ  ＲＥＤ；商標）およびボンレッドＣ（ＢＯＮ  ＲＥＤ  Ｃ；商標）；ヘキスト社（Ｈｏｅｃｈｓｔ）のノバパームイエローＦＧＬ（ＮＯＶＡＰＥＲＭ  ＹＥＬＬＯＷ  ＦＧＬ；商標）、ホスタパームピンクＥ（ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ  ＰＩＮＫ  Ｅ；商標）；イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーから利用可能なシンカシアマゼンタ（ＣＩＮＱＵＡＳＩＡ  ＭＡＧＥＮＴＡ；商標）が挙げられる。その他の着色剤としては、２，９−ジメチル−置換キナクリドン、カラーインデックスＣＩ６０７１０のＣＩディスパースレッド（Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｒｅｄ）１５として特定されるアントラキノン染料、カラーインデックスＣＩ２６０５０のＣＩソルベントレッド（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ）１９として特定されるジアゾ染料、銅テトラ（オクタデシルスルホンアミド）フタロシアニン、カラーインデックスＣＩ７４１６０として掲載されているｘ−銅フタロシアニン顔料、ＣＩピグメントブルー、カラーインデックスＣＩ６９８１０として特定されるアントラスレンブルー（Ａｎｔｈｒａｔｈｒｅｎｅ  Ｂｌｕｅ）、スペシャルブルー（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌｕｅ）Ｘ−２１３７、ジアリリドイエロー（ｄｉａｒｙｌｉｄｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）３，３−ジクロロベンジデンアセトアセトアニリド、カラーインデックスＣＩ１２７００のＣＩソルベントイエロー１６として特定されるモノアゾ顔料、カラーインデックスでフォロンイエロー（Ｆｏｒｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ）ＳＥ／ＧＬＮとして特定されるニトロフェニルアミンスルホンアミド、ＣＩディスパースイエロー（Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｙｅｌｌｏｗ）３３、２，５−ジメトキシ−４−スルホンアニリドフェニルアゾ−４’−クロロ−２，５−ジメトキシアセトアセトアニリド、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）１８０、およびパーマネントイエロー（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）ＦＧＬが挙げられる。利用され得る色域における高純度の有機可溶性染料としては、ネオペンイエロー（Ｎｅｏｐｅｎ  Ｙｅｌｌｏｗ）０７５、ネオペンイエロー１５９、ネオペンオレンジ（Ｎｅｏｐｅｎ  Ｏｒａｎｇｅ）２５２、ネオペンレッド（Ｎｅｏｐｅｎ  Ｒｅｄ）３３６、ネオペンレッド３３５、ネオペンレッド３６６、ネオペンブルー（Ｎｅｏｐｅｎ  Ｂｌｕｅ）８０８、ネオペンブラック（Ｎｅｏｐｅｎ  Ｂｌａｃｋ）Ｘ５３、ネオペンブラックＸ５５が挙げられ、これらの染料は、例えばトナーに対して約０．５〜約２０重量パーセント、ある実施形態ではトナーに対して約５〜約１８重量パーセントといった、種々の好適な量で選択される。
【００３８】
ある実施形態では、着色剤の例として、カラーインデックス組成番号７４１６０のピグメントブルー１５：３、カラーインデックス組成番号４５１６０：３のマゼンタピグメントレッド８１：３、カラーインデックス組成番号２１１０５のイエロー１７、および食用色素、イエロー、ブルー、グリーン、レッド、マゼンタの染料等の公知の染料が挙げられる。
【００３９】
別のある実施形態では、マゼンタ顔料、ピグメントレッド１２２（２，９−ジメチルキナクリドン）、ピグメントレッド１８５、ピグメントレッド１９２、ピグメントレッド２０２、ピグメントレッド２０６、ピグメントレッド２３５、ピグメントレッド２６９、およびこれらの組合せ等を着色剤として用い得る。
【００４０】
ある実施形態では、本開示のトナーは顔料含有率が高くてもよい（ｈｉｇｈ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｌｏａｄｉｎｇ）。ここでトナーの「顔料含有率が高い」とは、トナーにおける着色剤の含有量が、例えばトナーに対して約８〜約４０重量パーセント、ある実施形態ではトナーに対して約１０〜約１８重量パーセントの量であることを意味する。このように顔料含有率を高くすることは、パントンオレンジ（ＰＡＮＴＯＮＥ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ）、プロセスブルー（Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｂｌｕｅ）、パントン（登録商標）イエロー等の特定の色にとって重要であり得る。（パントン（登録商標）カラーとは、各色が着色剤の具体的配合に関連付けられた、種々の色を示す最も一般的なカラーガイドの１つであり、ニュージャージー州ムーナチー（Ｍｏｏｎａｃｈｉｅ）のパントン社（ＰＡＮＴＯＮＥ，Ｉｎｃ．）から公表されている）。顔料含有率を高くすることに関する問題の１つは、それにより、合一工程中にトナー粒子が球状化（ｓｐｈｅｒｏｄｉｚｅ）する能力、すなわち円形になる能力が、非常に低いｐＨであっても、低下し得ることである。
【００４１】
分散液に含まれた状態であってもよい得られたラテックスと、着色剤分散液とを、撹拌し、約３５〜約７０℃、ある実施形態では約４０〜約６５℃の温度に加熱し、体積平均直径が約２〜約１０μｍ、ある実施形態では体積平均直径が約５〜約８μｍのトナー凝集体を得うる。
【００４２】
凝固剤
ある実施形態では、ラテックスおよび水性着色剤分散液を凝集させる間、またはその前に、凝固剤を添加してもよい。凝固剤は、処理条件に応じて、約１〜約６０分、ある実施形態では約１．２５〜約２０分の時間をかけて、添加し得る。
【００４３】
好適な凝固剤の例としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）またはこれに対応する臭化物、フッ化物、もしくはヨウ化物等のポリハロゲン化アルミニウム；ポリアルミニウムスルホシリケート（ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍ  ｓｕｌｆｏ  ｓｉｌｉｃａｔｅ：ＰＡＳＳ）等のポリケイ酸アルミニウム；ならびに塩化アルミニウム、亜硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、カルシウムオキシラート、硫酸カルシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、およびこれらの組合せ等の水溶性金属塩が挙げられる。好適な凝固剤の１つはＰＡＣであり、これは市販されており、塩化アルミニウムを水酸化ナトリウムで調節しながら加水分解することで調製することができる。一般的にＰＡＣは、２モルの塩基を１モルの塩化アルミニウムに添加することで調製することができる。この化学種は、ｐＨが約５より低ければ、酸性条件下で溶解させて保存したときに可溶性かつ安定である。溶液中でこの化学種は、１単位当たり約７個の正電荷を有するＡｌ13Ｏ4（ＯＨ）24（Ｈ2Ｏ）12を含むと考えられる。
【００４４】
ある実施形態において好適な凝固剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ポリ臭化アルミニウム、またはポリアルミニウムスルホシリケート等のポリ金属塩が挙げられる。ポリ金属塩は、硝酸溶液、またはその他の希釈酸溶液、例えば硫酸、塩酸、クエン酸、もしくは酢酸等の溶液中に存在してもよい。凝固剤は、トナーに対して約０．０１〜約５重量パーセント、ある実施形態ではトナーに対して約０．１〜約３重量パーセントの量で、添加し得る。
【００４５】
ワックス
乳化凝集合成におけるラテックスまたはトナーの形成中に、ワックス分散液を添加してもよい。好適なワックスには、例えば、水およびイオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤、またはその組合せの水相に懸濁された、体積平均直径が約５０〜約１０００ナノメートル、ある実施形態では約１００〜約５００ナノメートルのサイズ範囲のサブミクロンのワックス粒子が含まれる。好適な界面活性剤には、前述の界面活性剤が含まれる。イオン性界面活性剤または非イオン界面活性剤は、ワックスの約０．１〜約２０重量パーセント、ある実施形態では約０．５〜約１５重量パーセントの量で存在してよい。
【００４６】
本開示の実施形態に係るワックス分散液としては、例えば天然植物性ワックス、天然動物性ワックス、鉱物性ワックス、および／または合成ワックスが挙げられ得る。天然植物性ワックスの例としては、例えばカルナバワックス、キャンデリラワックス、木ろう（Ｊａｐａｎ  ｗａｘ）、およびベイベリーワックスが含まれる。天然動物性ワックスの例としては、例えば蜜蝋、ピューニックワックス（ｐｕｎｉｃ  ｗａｘ）、ラノリン、ラックワックス（ｌａｃ  ｗａｘ）、シェラックワックス、およびクジラワックス（ｓｐｅｒｍａｃｅｔｉ  ｗａｘ）が挙げられる。鉱物性ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、ミクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、オゾケライトワックス、セレシンワックス、ペトロラタムワックス、および石油ワックスが挙げられる。本開示の合成ワックスとしては、例えばフィッシャートロプシュワックス、アクリレートワックス、脂肪酸アミドワックス、シリコーンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、およびこれらの組合せが挙げられる。
【００４７】
ポリプロピレンワックスおよびポリエチレンワックスの例としては、アライドケミカル社（Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）およびベーカーペトロライト社（Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ）から市販されているもの、マイケルマン社（Ｍｉｃｈａｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．）およびダニエルズプロダクツ社（Ｄａｎｉｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から利用可能なワックスエマルション、イーストマンケミカルプロダクツ社（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．）から市販されているＥＰＯＬＥＮＥ  Ｎ−１５、三洋化成工業株式会社から利用可能な低重量平均分子量ポリプロピレンであるＶｉｓｃｏｌ  ５５０−Ｐ、および同様な材料が挙げられる。市販のポリエチレンワックスの分子量（Ｍｗ）は、ある実施形態では、約１００〜約５０００であり、ある実施形態では約２５０〜約２５００であり、市販のポリプロピレンワックスの分子量は、ある実施形態では、約２００〜約１０，０００であり、ある実施形態では約４００〜約５０００である。
【００４８】
ある実施形態では、ワックスを官能化してもよい。ワックスを官能化するために添加してもよい基の例としては、アミン、アミド、イミド、エステル、第四級アミン、および／またはカルボン酸が挙げられる。ある実施形態では、官能化ワックスはアクリルポリマーエマルションであってもよく、例えば、ジョンソンディバーシー社（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｅｙ，Ｉｎｃ．）から利用可能なＪＯＮＣＲＹＬ７４、８９、１３０、５３７、および５３８、またはアライドケミカル社、ベーカーペトロライト社、およびジョンソンディバーシー社から市販されている塩素化ポリプロピレンおよびポリエチレンであってよい。
【００４９】
ワックスは、トナーの約０．１〜約３０重量パーセント、ある実施形態ではトナーの約２〜２０重量パーセントの量で存在してよい。
【００５０】
凝集剤
錯体形成を生じさせることのできる任意の凝集剤を本開示のトナーの形成に用い得る。アルカリ土類金属または遷移金属のどちらの塩も凝集剤として利用することができる。ある実施形態では、ラテックス樹脂コロイドを着色剤と一緒に凝集させてトナー複合体が形成されるようにアルカリ土類塩を選択することができる。そのような塩としては、例えば塩化ベリリウム、臭化ベリリウム、ヨウ化ベリリウム、酢酸ベリリウム、硫酸ベリリウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、酢酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化ストロンチウム、臭化ストロンチウム、ヨウ化ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、および任意のこれらの組合せが挙げられる。凝集剤として利用することのできる遷移金属の塩またはアニオンの例としては、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、または銀の酢酸塩；バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、または銀のアセト酢酸塩；バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、または銀の硫酸塩；および酢酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムを初めとするハロゲン化アルミニウム等のアルミニウム塩、これらの組合せ等が挙げられる。
【００５１】
ｐＨ調節剤
いくつかの実施形態では、ラテックス、着色剤、および所望により採用してもよい添加剤にｐＨ調節剤を添加して乳化凝集プロセスの速度を調節してもよい。本開示のプロセスに用いられるｐＨ調節剤は、生成される産物に悪影響を与えない任意の酸または塩基であってよい。好適な塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および任意のこれらの組合せ等の金属水酸化物が挙げられる。好適な酸としては、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、および任意のこれらの組合せが挙げられる。
【００５２】
例えば、所望する最終的なサイズのトナー粒子が得られた後、塩基を用いて混合物のｐＨを約３．５〜約７、ある実施形態では約４〜約６．５に調節し得る。塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムを初めとするアルカリ金属水酸化物等の任意の好適な塩基が挙げられる。アルカリ金属水酸化物を、混合物の約０．１〜約３０重量パーセント、ある実施形態では混合物の約０．５〜約１５重量パーセントの量で添加してもよい。
【００５３】
こうして得られた、ラテックス（分散液であってもよい）と、安定化剤と、所望により採用してもよいワックスと、着色剤分散液と、所望により採用してもよい凝固剤と、所望により採用してもよい凝集剤との混合物を、その後撹拌し、ラテックスのＴｇより低い温度、ある実施形態では約３０〜約７０℃、ある実施形態では約４０〜約６５℃の温度に、約０．２〜約６時間、ある実施形態では約０．３〜約５時間の間加熱して、凝集粒子を形成させてもよい。
【００５４】
ある実施形態では、その後、凝集粒子上に、所望によりシェルを形成させてもよい。ラテックスを形成するための前述の任意のラテックスを、シェルラテックスの形成に用いてよい。ある実施形態では、スチレン−ｎ−ブチルアクリレートコポリマーを用いてシェルラテックスを形成してもよい。シェルの形成に用いられるラテックスのガラス転移温度は、ある実施形態では約３５〜約７５℃、ある実施形態では約４０〜約７０℃であってよい。
【００５５】
シェルラテックスを用いる場合、シェルラテックスは、浸漬、スプレー等の当業者に公知の任意の方法で粒子に付与することができる。ある実施形態では、凝集粒子に更なるラテックスを添加し、この更なるラテックスを粒子表面上で凝集させて、それによって粒子を覆うシェルが形成されるようにすることで、シェルを付与してもよい。前述の樹脂を初めとする当業者に公知の任意の樹脂をシェルラテックスとして用いてよい。シェルラテックスは、所望する最終サイズのトナー粒子、ある実施形態では約２〜約１０μｍ、別のある実施形態では約４〜約８μｍのトナー粒子が得られるまで付与してよい。
【００５６】
金属イオン封鎖剤
ある実施形態では、粒子の凝集中に、混合物に有機金属イオン封鎖剤を添加してもよい。そのような金属イオン封鎖剤およびトナー形成におけるその使用は、例えばその開示全体を参照により本願に組み込んだものとする米国特許第７，０３７，６３３号に記載されている。実施形態において、好適な有機金属イオン封鎖剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＧＬＤＡ（市販のＬ−グルタミン酸Ｎ，Ｎ二酢酸）、フミン酸、フルボ酸、ペタ酢酸（ｐｅｔａ−ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、四酢酸等の有機酸；メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）の塩、エチレンジアミン二コハク酸（ＥＤＤＳ）の塩等の有機酸の塩；グルコン酸ナトリウム、グルコン酸マグネシウム、グルコン酸カリウム、クエン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、ニトロトリアセタート（ｎｉｔｒｏｔｒｉａｃｅｔａｔｅ：ＮＴＡ）塩等の有機酸のエステル；マルトール、エチルマルトール等の置換ピラノン；カルボン酸（ＣＯＯＨ）およびヒドロキシル（ＯＨ）官能性の両方を含有する高分子電解質等の水溶性ポリマー；ならびにこれらの組合せが挙げられる。具体的な金属イオン封鎖剤の例としては下記化合物が挙げられる。
【００５７】
【化３】
2010092055.tif 000004
【００５８】
【化４】
2010092055.tif 000005
【００５９】
ある実施形態では、ＥＤＴＡ、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）の塩、またはエチレンジアミン二コハク酸（ＥＤＤＳ）の塩を金属イオン封鎖剤として用いてもよい。
【００６０】
添加する金属イオン封鎖剤の量は、約０．２５〜約４ｐｐｈ、ある実施形態では約０．５〜約２ｐｐｈであってよい。金属イオン封鎖剤は、アルミニウム等の凝固剤金属イオンと錯体形成またはキレート形成し、それによってトナー凝集体粒子から金属イオンが抽出される。抽出される金属イオンの量は、金属イオン封鎖剤の量に応じて変わり、これによって架橋を調節することができる。例えばある実施形態では、トナー重量の約０．５ｐｐｈの金属イオン封鎖剤（例えばＥＤＴＡ）を添加することで、アルミニウムイオンの約４０〜約６０パーセントが抽出され得、約１ｐｐｈの金属イオン封鎖剤（例えばＥＤＴＡ）を使用することでアルミニウムの約９５〜約１００パーセントが抽出され得る。
【００６１】
合一
ラテックス、着色剤、所望により採用してもよいワックス、および任意の添加剤の混合物をその後合一させる。合一は、撹拌および約８０〜約９９℃で約０．５〜約１２時間、ある実施形態では約１〜約６時間の加熱を含んでもよい。更に撹拌することで合一を促進してもよい。
【００６２】
前述した通り、本開示のトナーにおける顔料含有率の高さに伴う問題の１つは、それにより、合一工程中にトナーが球状化する能力が、非常に低いｐＨであっても、低下し得ることである。したがって、ある実施形態では、合一プロセス開始時に、ラテックス、着色剤、所望により採用してもよいワックス、および任意の添加剤の混合物に、遷移金属粉末および／または遷移金属塩を添加し得る。好適な金属としては、例えば銅、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、マンガン、クロム、バナジウム、および／またはチタンが挙げられ、また、銅／亜鉛合金等の金属合金も挙げられる。
【００６３】
別のある実施形態では、銅元素または銅の塩、鉄または鉄の塩、またはその組合せを用いて合一速度を速め、本開示のトナーに望ましい粒子真円度を得てもよい。そのような銅および／または鉄の塩の例としては、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩、およびこれらの組合せ等が含まれる。ある実施形態では、塩は不溶性であってもよい。溶解性の程度の例を以下に示す。
・硝酸塩−可溶性
・硫酸塩−可溶性
・ハロゲン化物−可溶性
・酢酸塩−可溶性
・リン酸塩−不溶性
・酸化物−不溶性
・水酸化物−不溶性
・炭酸塩−不溶性
【００６４】
ある実施形態では、金属塩として硝酸銅（ＩＩ）等の硝酸銅を用いてもよい。別のある実施形態では、金属塩として硝酸鉄等の鉄の塩を用いてもよい。
【００６５】
混合物に添加する金属粉末の量は、約０．０１〜約４重量パーセント、ある実施形態では約０．０９〜約１重量パーセントであってよい。混合物に添加する金属塩の量は、約０．０１〜約４重量パーセント、ある実施形態では約０．０９〜約１重量パーセントであってよい。
【００６６】
合一は、約０．１〜約１０時間、ある実施形態では約０．５〜約３．５時間をかけて行ってもよい。
【００６７】
驚くべきことに、遷移金属粉末および／または遷移金属塩が存在すると、トナーの合一速度が速まり、約０．９５を超える真円度に到達させることができる。このようなプロセスの改善がない場合、顔料含有率の高いＥＡトナーにおいて達成されるトナー真円度は約０．９４に満たない。不溶性遷移金属粉末の添加および／または金属塩を添加しても、トナー粒子には有害な特性は付与されない。実際、最終トナー中に金属はほとんど保持されない。
【００６８】
後続処理
ある実施形態では、合一後に、例えば酸を用いて、混合物のｐＨを約３．５〜約６、ある実施形態では約３．７〜約５．５に低下させ、トナー凝集体を更に合一させてもよい。好適な酸としては、例えば硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、および／または酢酸が挙げられる。添加する酸の量は、混合物の約０．１〜約３０重量パーセント、ある実施形態では混合物の約１〜約２０重量パーセントであってよい。
【００６９】
混合物を冷却、洗浄、および乾燥してもよい。冷却は、約２０〜約４０℃、ある実施形態では約２２〜約３０℃の温度で、約１〜約８時間、ある実施形態では約１．５〜約５時間の間行ってよい。
【００７０】
ある実施形態では、合一したトナースラリーの冷却工程には、例えば氷、ドライアイス等の冷却媒体を添加して約２０〜約４０℃、ある実施形態では約２２〜約３０℃に速やかに冷却することによる急冷工程が含まれてもよい。急冷工程は、例えば約２リットル未満、ある実施形態では約０．１〜約１．５リットルの少量のトナーに適し得る。例えばサイズが約１０リットルを超えるようなより大きなスケールのプロセスでは、トナー混合物の急冷は、トナー混合物に冷却媒体を導入するにしても、ジャケットを装着して反応器を冷却するにしても、実現不可能であるか実際的でないであろう。
【００７１】
次いで、トナースラリーを洗浄してもよい。洗浄工程は、ｐＨ約７〜約１２、ある実施形態ではｐＨ約９〜約１１で行ってよい。洗浄温度は、約３０〜約７０℃、ある実施形態では約４０〜約６７℃であってよい。洗浄工程は、脱イオン水中のトナー粒子を含む濾過ケークの濾過および再スラリー化を含み得る。濾過ケークは、脱イオン水で１回または複数回洗浄してもよく、あるいは、スラリーのｐＨを酸で調節して、ｐＨ約４の脱イオン水で１回洗浄し、その後任意で脱イオン水で１回または複数回洗浄してもよい。
【００７２】
乾燥工程を、温度約３５〜約７５℃、ある実施形態では約４５〜約６０℃で行ってよい。乾燥工程は、粒子の水分レベルが、設定した目標値である約１重量パーセントを下回るまで、ある実施形態では約０．７重量パーセント未満になるまで続けてよい。
【００７３】
本開示のトナーは、サイズが約３．５〜約１０μｍ、ある実施形態では約４．５〜約８．５μｍの粒子を含み得る。前述のように、得られるトナー粒子の真円度は約０．９５超、ある実施形態では約０．９５〜約０．９９８、ある実施形態では約０．９５５〜約０．９７であり得る。球状トナー粒子の真円度がこの範囲内にあるとき、画像保持部材の表面に残留する球状トナー粒子は、画像保持部材と接触式帯電器の接触部間を通過し、変形トナーの量が少なく、したがって、トナーの薄膜化が抑制され、欠陥のない安定した画像品質が長期間にわたり得られる。
【００７４】
添加剤
トナーは、帯電添加剤（ｃｈａｒｇｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）を有効量、例えばトナーの約０．１〜約１０重量パーセント、ある実施形態ではトナーの約０．５〜約７重量パーセント含んでいてもよい。好適な帯電添加剤としては、アルキルピリジニウムハライド、重硫酸塩、その開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする米国特許第３，９４４，４９３号；同第４，００７，２９３号；同第４，０７９，０１４号；同第４，３９４，４３０号；および同第４，５６０，６３５号に記載の帯電調節添加剤、アルミニウム錯体等の負電荷増強添加剤、任意のその他の帯電添加剤、およびこれらの組合せ等が挙げられる。
【００７５】
所望により採用してもよい添加剤としては更に、トナー組成物の特性を増強する任意の添加剤、例えば表面添加剤、色増強剤（ｃｏｌｏｒ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）等が挙げられる。洗浄または乾燥後にトナー組成物に添加することのできる表面添加剤としては、例えば金属塩、脂肪酸の金属塩、コロイドシリカ、金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、およびこれらの組合せ等が挙げられ、これらの添加剤はそれぞれ、通常、トナーの約０．１〜約１０重量パーセント、ある実施形態では約０．５〜約７重量パーセントの量で存在する。そのような添加剤の例としては、例えば、その開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする米国特許第３，５９０，０００号、同第３，７２０，６１７号、同第３，６５５，３７４号、および同第３，９８３，０４５号に開示されている添加剤が含まれる。その他の添加剤には、ステアリン酸亜鉛およびデグサ社（Ｄｅｇｕｓｓａ）から利用可能なＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２（登録商標）が含まれる。その開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする米国特許第６，１９０，８１５号および同第６，００４，７１４号のコーティングされたシリカも、例えばトナーの約０．０５〜約５重量パーセント、ある実施形態では約０．１〜約２重量パーセントの量で選択することができる。これらの添加剤は、凝集中に添加してもよいし、形成されたトナー産物に混合させてもよい。
【００７６】
用途
本開示に係るトナーは、印刷機、複写機等の種々の画像形成デバイスに使用することができる。本開示に従って作製されたトナーは、約９０パーセントを超えるトナー転写効率で作動し得る画像形成プロセス（例えば、クリーナーを備えていない小型設計の機器におけるプロセス、優れた画像解像度、受容可能な信号対雑音比、および画像均一性を有する高品質カラー画像を提供するように設計されたプロセス等）、特にゼログラフィープロセスにとって、優れたトナーである。更に、本開示のトナーは、デジタル画像形成のシステムおよびプロセスを初めとする電子写真画像形成・印刷プロセスに選択することもできる。
【００７７】
画像形成プロセスは、電子印刷装置における画像生成およびその後の本開示のトナー組成物を用いた画像の現像を含む。静電手段による光導電性（ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）材料表面上での画像の形成および現像は当業者に公知である。基本的なゼログラフィープロセスでは、光導電性絶縁層に一様に静電荷を配置し、この層を光と影からなる画像様に露光して当該層の光に曝された領域の電荷を消失させ、得られた静電潜像を、当該技術分野で「トナー」と呼ばれる細かく粉砕された検電性材料（ｅｌｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を画像上に堆積させて現像する。トナーは通常、層の放電領域に引き寄せられ、それによって静電潜像に対応するトナー画像が形成される。次いで、この粉末による画像は紙等の支持体表面に転写され得る。転写された画像は続いて、熱によって支持体表面に永久的に固定され得る。
【００７８】
現像剤組成物は、本開示の実施形態で得られるトナーを、鋼、フェライトを初めとするコーティングされたキャリア等の既知のキャリア粒子とを混合することで調製することでができる。例えば、その開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする米国特許第４，９３７，１６６号および同第４，９３５，３２６号を参照されたい。そのような現像剤におけるトナー／キャリア質量比は、現像剤組成物において、約２〜約２０パーセント、ある実施形態では約２．５〜約５パーセントであってよい。キャリア粒子は、ポリマーコーティング（例えば、導電性カーボンブラック等の導電性成分が分散されたポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等）で被覆されたコアを有し得る。キャリアコーティングとしては、メチルシルセスキオキサン等のシリコーン樹脂；ポリフッ化ビニリデン等のフルオロポリマー；ポリフッ化ビニリデンとアクリルのような摩擦帯電列が近接していない樹脂の混合物；アクリル等の熱硬化性樹脂；これらとその他公知成分との混合物が挙げられる。
【００７９】
現像は、放電領域現像を介して起こり得る。放電領域現像では、感光体を帯電させ、次いで、現像される領域を放電させる。現像フィールドおよびトナー電荷は、トナーが感光体上の帯電領域では排斥され放電領域に引き寄せられるようになっている。この現像プロセスはレーザースキャナで利用されている。
【００８０】
また、現像は、その開示全体を参照により本願に組み込んだものとする米国特許第２，８７４，０６３号に開示されている磁気ブラシ現像プロセスで行ってもよい。この方法は、本開示のトナーと磁性キャリア粒子とを含有する現像剤材料を磁石を用いて運搬することを伴う。磁石の磁場で磁性キャリアをブラシ様の形状に整列させ、この「磁気ブラシ」を、静電像を担持する感光体表面と接触させる。感光体の放電された領域への静電引力によってトナー粒子がブラシから静電画像に移動し、その結果、画像が現像される。ある実施形態では、導電性磁気ブラシプロセスであって、現像剤が導電性キャリア粒子を含み、かつバイアスをかけた磁石間でキャリア粒子を介して電流を感光体へと伝導することができるプロセスが用いられる。
【００８１】
画像形成
画像形成方法において本明細書に開示されているトナーを用いることも想定される。そのような方法としては、例えば、前述した特許の一部ならびにその開示全体をそれぞれ参照により本願に組み込んだものとする米国特許第４，２６５，９９０号、同第４，８５８，８８４号、同第４，５８４，２５３号、および同第４，５６３，４０８号が挙げられる。画像形成プロセスは、電子磁気画像特性認識装置における画像の生成およびその後の本開示のトナー組成物を用いた画像の現像を含む。静電手段による光導電性材料表面上での画像の形成および現像は当業者に公知である。基本的なゼログラフィープロセスでは、光導電性絶縁層に一様に静電荷を配置し、この層を光と影からなる画像様に露光して当該層の光に曝された領域の電荷を消失させ、得られた静電潜像を、細かく粉砕された検電性材料（例えばトナー）を画像上に堆積させて現像する。トナーは通常、当該層の電荷保持領域に引き寄せられ、それによって、静電潜像に対応するトナー画像が形成される。次いで、この粉末による画像は紙等の支持体表面に転写され得る。転写された画像は続いて、熱によって支持体表面に永久的に固定され得る。静電画像を、光導電層を一様に帯電させた後、当該層を光と影からなる画像に露光することで形成する代わりに、当該層を画像形状に直接帯電させることで静電画像を形成してもよい。その後、粉末画像を光導電層に定着させ、粉末画像の転移を防止してもよい。前述の熱定着工程に代えて、溶媒処理またはオーバーコーティング処理等のその他の好適な定着手段を用いてもよい。
【００８２】
本開示の実施形態を説明するために以下に実施例を記載する。これらの実施例は説明のみを意図するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。また、他に記載のない限り、部および百分率は重量に基づく。本明細書において、「室温」とは、約２０〜約２５℃の温度を指す。
【実施例】
【００８３】
［実施例１〜８］
ラテックス樹脂Ａの調製
スチレン、ｎ−ブチルアクリレート、およびβ−ＣＥＡの乳化重合により生成したポリマー粒子を含むラテックスエマルションを以下のようにして調製した。約６０５グラムのアルキルジフェニルオキシドジスルホナート（陰イオン界面活性剤；ＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１として市販）および約３８７ｋｇの脱イオン水を含む界面活性剤を、ステンレス鋼製の保持タンク中で約１０分間混合することで調製した。次いで、保持タンクを窒素で約５分間パージした後、反応器に移した。次いで、反応器を、約１００ｒｐｍで撹拌しながら窒素で連続的にパージした。次いで、加熱速度を調節しながら約８０℃まで反応器を加熱し、その温度で維持した。それとは別に、約６．１ｋｇの過硫酸アンモニウム開始剤を約３０．２ｋｇの脱イオン水に溶解した。
【００８４】
モノマーエマルションを以下のようにして別途調製した。約３１１．４ｋｇのスチレン、約９５．６ｋｇのブチルアクリレート、約１２．２１ｋｇのβ−ＣＥＡ、約２．８８ｋｇの１−ドデカンチオール、約１．４２ｋｇのドデカンジオールジアクリレート（ＡＤＯＤ）、約８．０４ｋｇのＤＯＷＦＡＸ  ２Ａ１（陰イオン界面活性剤）、および約１９３ｋｇの脱イオン水を混合してエマルションを形成した。次いで、約８０℃の水性界面活性剤相を含む前記反応器に、反応器を窒素でパージしながら、上記エマルションの約１％をゆっくりと供給して、種粒子を形成した。次いで、この反応器に開始剤溶液をゆっくりと投入（ｃｈａｒｇｅ）し、約１０分後、残りのエマルションを、定量ポンプを用いて約０．５％／分の速度で連続供給した。この主反応器に全てのモノマーエマルションを投入した後、更に２時間、温度を約８０℃に維持して反応を完了させた。次いで完全に冷却し、反応器の温度を約３５℃に下げた。生成物を保持タンクに回収した。ラテックスを乾燥させた後の分子特性は、Ｍｗが約３５，４１９、Ｍｎが約１１，３５４、開始Ｔｇが約５１℃であった。
【００８５】
ラテックス樹脂Ｂの調製。スチレン、ｎ−ブチルアクリレート、およびβ−ＣＥＡの乳化重合で生成したポリマー粒子を含むラテックスエマルションを以下の様にして調製した。約６０５グラムのＤＯＷＦＡＸ  ２Ａ１（陰イオン乳化剤）および約３８７ｋｇの脱イオン水を含む界面活性剤溶液を、ステンレス鋼製の保持タンク中で約１０分間混合して調製した。次いで、保持タンクを窒素で約５分間パージした後、反応器に移した。次いで、反応器を、約１００ｒｐｍで撹拌しながら窒素で連続的にパージした。次いで、加熱速度を調節しながら反応器を約８０℃まで加熱し、その温度で維持した。それとは別に、約６．１ｋｇの過硫酸アンモニウム開始剤を約３０．２ｋｇの脱イオン水に溶解した。
【００８６】
モノマーエマルションを以下のようにして別途調製した。約３３２．５ｋｇのスチレン、約７４．５ｋｇのブチルアクリレート、約１２．２１ｋｇのβ−ＣＥＡ、約２．８８ｋｇの１−ドデカンチオール、約１．４２ｋｇのドデカンジオールジアクリレート（ＡＤＯＤ）、約８．０４ｋｇのＤＯＷＦＡＸ  ２Ａ１（陰イオン界面活性剤）、および約１９３ｋｇの脱イオン水を混合してエマルションを形成した。次いで、約８０℃の水性界面活性剤相を含む前記反応器に、反応器を窒素でパージしながら、上記エマルションの約１％をゆっくりと供給して種粒子を形成した。次いで、この反応器に開始剤溶液をゆっくりと投入し、約１０分後、残りのエマルションを、定量ポンプを用いて約０．５％／分の速度で連続供給した。この主反応器に全てのモノマーエマルションを投入した後、更に２時間、温度を約８０℃に維持して反応を完了させた。次いで完全に冷却し、反応器の温度を約３５℃に下げた。生成物を保持タンクに回収した。ラテックスを乾燥させた後の分子特性は、Ｍｗが約３３，７００、Ｍｎが約１０，９００、開始Ｔｇが約５８．６℃であった。
【００８７】
ガラス転移温度（Ｔｇ）が約５１℃、固体含量が約４１．９９重量％の約２７２グラム（実施例７〜８では約２１５．２グラム）のラテックスＡと、固体含量が約２９．２２重量パーセントの約６９．５グラムのＰＯＬＹＷＡＸ７２５ワックスエマルション（ベーカーペトロライト社から市販されているポリエチレンワックス）とを、容器中の約５４３グラムの脱イオン水に添加し、ＩＫＡ社製Ｕｌｔｒａ  Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ５０ホモジナイザーを用いて約４，０００ｒｐｍで撹拌した。その後、固体含量が約２１．４７重量パーセントの約８５．７グラム（実施例７〜８では約１１６．２４グラム）の、サンケミカル社（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から市販されているオレンジ顔料分散液ＰＯ３４、続いて、約３．２４グラムのポリ塩化アルミニウムおよび約２９．１６グラムの硝酸溶液（約０．０２モル濃度）を含む約３２．４グラムの凝集剤（ｆｌｏｃｃｕｌｅｎｔ）混合物を滴下した。凝集剤混合物を滴下しながら、ホモジナイザーの速度を約５，２００ｒｐｍに上げ、更に５分間ホモジナイズした。その後、混合物を約１℃毎分で約４９℃に加熱し、その温度で約１．５〜約２時間維持した結果、コールターカウンターで測定した体積平均粒子直径は約５μｍとなった。加熱時間中、撹拌機は約２５０ｒｐｍで約１０分間作動させた。設定温度約４９℃に達した後、撹拌機の速度を約２２０ｒｐｍに下げた。
【００８８】
反応混合物に、更に約１１８グラムのラテックスＢ（Ｔｇ：５８．６℃）を添加し、約４９℃で更に約３０分間凝集させた結果、体積平均粒子直径は約５．７μｍとなった。今回は、４％ＮａＯＨ溶液を用いて、ｐＨを約４に上昇させ、固体含量が約３９％のベルセン１００（ＶＥＲＳＥＮＥ  １００）  ＥＤＴＡ溶液約４．３４グラムを混合物に加えてｐＨを約５．４にした。
【００８９】
その後、反応混合物を毎分約１℃ずつ昇温して約９５℃に加熱した。その後、ｐＨを調整し、シグマアルドリッチ社（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）から市販されている約２００メッシュの所定量の銅粉末を反応器に添加した（実施例７では所定量のＣｕ（ＮＯ3）2を反応器に添加、実施例８では所定量のＦｅ（ＮＯ3）3を反応器に添加）。ｐＨおよび添加金属粉末については以下の表１に記載した。反応混合物を９５℃で穏やかに撹拌し、粒子が合一および球状化できるようにした。次いで反応器のヒーターを切り、熱交換器を用いて反応混合物を素早く冷却した。
【００９０】
実施例１〜６の６つの実施例を、上記の手順に従って調製した。実施例７〜８の合成では、上記のように軽微な変更を加えた。
【００９１】
［比較例１〜２］
また、上記実施例１〜８で記載したような金属粉末を用いない、２つの比較例を調製した。比較例１は、実施例１〜６について記載した手順と同様の合成を、２０ガロンにスケールアップしたものである。比較例２も同様に調製したが、全体を通して合一ｐＨを、反応器の汚損および粗形成（ｃｏａｒｓｅ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が生じない最も低いｐＨである３に低下させた。実施例１〜８および比較例１〜２で作製したトナーの詳細を以下の表１に示す。
【００９２】
【表１】
2010092055.tif 000006
【００９３】
更なるトナー特性を以下の表２に示す。Ｄ５０は、Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ（コールターエレクトロニクス社（Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｔｄ．）製）を用いて求めた体積平均粒子直径であり、ＧＳＤｖ／ｎは、Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ（コールターエレクトロニクス社製）を用いて求めた体積平均幾何学的サイズ分布（ＧＳＤｖ）と数平均幾何学的サイズ分布（ＧＳＤｎ）の比であり、ＩＣＰは、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ）で求めた、トナー粒子中に見出された銅（Ｃｕ）、ナトリウム（Ｎａ）、またはアルミニウム（Ａｌ）の量である。実施例８については、銅の量に代えて、鉄（Ｆｅ）の量を示す。
【００９４】
【表２】
2010092055.tif 000007
【００９５】
上記表１に見られるように、合一開始時に反応器に銅粉末、硝酸銅（ＩＩ）、または硝酸鉄（ＩＩＩ）を添加すると、銅を含まないトナーと比べてトナーの真円度が非常に高くなる。銅を添加されたトナーは全て、少なくとも約０．９６の真円度を有していた。２０ガロンにスケールアップしたオレンジ顔料トナーである比較例１では、最終的な真円度は約０．９３７であった。ｐＨ３の低ｐＨで作製した比較例２では、真円度は０．９３８しかなかった。上記データより、合一開始時に銅を添加しなかった場合、真円度が規定内に収まらないことは明らかである。最も印象的なことは、合一に影響を与えるために必要であったものが、たった０．１％の金属粉末であったことである。
【００９６】
トナー粒子に残存する銅の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ）を用いて測定した。図１は、トナーに添加された銅の対トナー重量と、ＩＣＰで測定した最終トナー中に保持されていた銅の重量とをプロットしたものである。図１は、最終トナー中に保持された銅が非常に少量であったことを示している。実際、表１から示唆されるように、粒子の合一を成功させるためには０．１％の銅で十分であった。ＩＣＰにより、得られたトナーにおいて、トナー中に含まれる銅が約２９ｐｐｍしかないことが示された。
【００９７】
トナー粒子の親電荷をチャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）を用いて求めた。結果を図２に示す。図２は、実施例１〜５および比較例１を比較している。（Ｑ／Ｄはトナーの平均電荷分布であり、Ｑはトナー粒子上の電荷、Ｄは粒子の直径（ｍｍ）である）。このデータは、プロセス中への銅の添加が親ベンチ電荷に影響を与えないことを示している。実際、添加された銅の量が増えると、Ａゾーンの電荷はわずかに増加した。
【００９８】
機械荷電のデータをチャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）を用いて得た。各トナー試料をサンプルミルで約１５０００ｒｐｍにて約３０秒間混合した。約０．５グラムのトナー試料と約１０グラムのキャリアとで現像剤試料を調製した。評価した各トナーについて、上記のように現像剤試料の複製ペアを調製した。現像剤ペアの片方は、Ａゾーン（２８℃／相対湿度（ＲＨ）８５％）中で一晩、もう片方はＣゾーン環境室（１０℃／１５％ＲＨ）中で一晩置いた。翌日、現像剤試料を密封し、ターブラーミキサー（Ｔｕｒｂｕｌａ  ｍｉｘｅｒ）で約２分間、次いで約５８分間撹拌した。約２分間および約５８分間の混合後、１００Ｖ／ｃｍの電場を用いたチャージスペクトログラフ法でトナーの摩擦電荷を測定した。トナー電荷（Ｑ／Ｄ）を、トナー電荷分布の中間点として視覚的に測定した。（結果は、ゼロラインからの変位のミリメートルで電荷を表した）。１時間混合した後、既に帯電した現像剤に更に０．５グラムのトナー試料を添加し、更に１５秒間混合した。Ｑ／Ｄの変位を再度測定し、その後、更に４５秒間混合し（合計約１分間の混合）、再度Ｑ／Ｄの変位を測定した。結果を図３に示す。図３は、比較例１のスケールアップトナー（図３（Ａ））と、実施例１のトナー（０．１％Ｃｕ添加、図３（Ｂ））および実施例５のトナー（１％Ｃｕ添加、図３（Ｃ））を比較している。これらの図において、縦軸は電荷の変位をミリメートル単位で表し、横軸は混合時間を分単位で表す。図３のデータから、銅の使用が機械荷電に影響を与えないことが確認された。
【００９９】
実施例１、３、および５のトナーならびに比較例１のトナーについて、トナーの抵抗率および誘電損失を求めた。最初に特注の器具中にトナーのペレットを形成させ、ばね付きの直径２インチ（約５０．８ｍｍ）の型にトナー試料を入れ、プレシジョングラウンドプランジャー（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ−ｇｒｏｕｎｄ  ｐｌｕｎｇｅｒ）を用いて約２０００ｐｓｉで約２分間押圧した。次いで、ペレットとプランジャー（これは電極の１つとして働く）の接触を維持したまま、ペレットを型からばね付き支持体に押し出した。この支持体はペレットを圧力下に保ち、対電極としても働く。ＨＰ４２６３Ｂ  ＬＣＲ  Ｍｅｔｅｒを１メートルのＢＮＣシールドケーブルを介して使用し、周波数１００ＫＨｚ、１ＶＡＣにおける電気容量（Ｃｐ）および損失率（Ｄ）を測定することで、誘電体および誘電損失を求めた。ＨＰ高抵抗計を用いて抵抗を測定することでペレットの抵抗率を求めた。結果を以下の表３に要約する。表３に示されるように、銅は抵抗率または誘電損失に影響を与えなかった。
【０１００】
【表３】
2010092055.tif 000008
【０１０１】
高顔料含有率の影響の評価。図４は、実施例１および５のトナーについて、面積当たりの転移質量（ＴＭＡ）に対してデルタＥ２０００をプロットした図である。データはマクベスグレタグ社（ＭａｃＢｅｔｈ  Ｇｒｅｔａｇ）のスペクトロリノ分光光度計を用いた標準的な試験方法で得た（ジオメトリー：０／４５、反射測定モード、光源：Ｄ５０、視野：２度、アパーチャー：４．５ｍｍ、フィルターなし、濃度標準：ＡＮＳＩ  Ａ、ホワイトベース：Ａｂｓ）。これらの実施例のトナーは、ＴＭＡが０．４５のとき、デルタＥ２０００＜２を達成しようとするものであった。図４は、約９．３８重量パーセントでは顔料含有率が低過ぎ、デルタＥ＞２となることを示している。パントンにおけるオレンジ色に一致するためには約１２．７２％の顔料含有率が必要であると計算された。そのようなトナーを表１に示す実施例６として調製した。このトナーは、合一開始時に銅を０．１重量％だけ添加して調製され、ｐＨ約４、温度約９５℃において２．５時間だけ合一させた後の真円度が０．９６３であった。この真円度は、金属粉末を使用しなければ達成されなかったと考えられる。得られた色を測定し、結果を図４に示した。デルタＥ２０００＜１であることが見出された。
【０１０２】
最後に、図５は、チャージスペクトログラフ法（ＣＳＧ）で求めた、実施例６の高顔料含有率トナーの親ベンチ電荷を示す図である。オレンジ顔料が高含有率であっても電荷に悪影響を与えないことが分かった。その理由の少なくとも一部は、得られたトナー粒子の球状度が高いことによるものである。
【０１０３】
前述およびその他の種々の構成および機能、またはそれらの代替物は、その他の多数の異なるシステムまたは応用と望ましく組み合わせることができると考えられる。また、本発明において、現在予測不可能または予期不可能な種々の代替物、修正、変更、または改良もその後当業者は行うことができ、これらも添付の請求項に包含されることが企図される。請求項に特に記載されていない限り、請求項の工程または構成要素は、特定の順序、数、位置、サイズ、形状、角度、色、または材料について、明細書またはその他任意の請求項から示唆または導入されるべきではない。
【図１】
2010092055.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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