(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア及びシェルを含むトナーであって、
前記コアは、架橋ポリマーと組み合わせた第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、着色剤とを含んだ樹脂を含み、
前記シェルはトナーの２０重量％からトナーの４０重量％までの量で存在する第２の非架橋ポリマーを含み、
前記少なくとも一つの改質パラフィンワックスの前記分岐炭素は、該ワックスの１％乃至２０％の量で存在し、５２０乃至６００の数平均分子量を有し、前記直鎖炭素は、前記ワックスの８０％乃至９９％の量で存在し、５０５乃至５３０の数平均分子量を有し、
前記着色剤は、カーボンブラック顔料と組み合わされたシアン顔料を含み、シアン：カーボンブラック顔料比が１：２０から１：１．５までであり、
前記架橋ポリマーは、トナーの５乃至１４重量％の量で存在する
ことを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記第１非架橋ポリマー、前記第２非架橋ポリマー、又はその両方は、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも一つのモノマーを含み、前記トナーの粒子は、１３５℃乃至２２０℃のホットオフセット温度、５ミクロン乃至９ミクロンの粒径、０．９００乃至０．９９９の真円度、及び０．５ｍ2／ｇ乃至１．４ｍ2／ｇの表面積を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
コア及びシェルを含むトナーであって、
前記コアは、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択され、架橋ポリマーと組み合わせた、第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、着色剤とを含み、
前記シェルは、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択された第２の非架橋ポリマーを含み、前記トナーの２６重量％から前記トナーの３６重量％までの量で存在し、
前記分岐炭素は、ワックスの１％乃至２０％の量で存在し、５２０乃至６００の数平均分子量を有し、前記直鎖炭素は、ワックスの８０％乃至９９％の量で存在し、５０５乃至５３０の数平均分子量を有し、
前記トナーを含む粒子は０．９５０乃至０．９９８の真円度を有し、
前記トナーを含む粒子は０．５ｍ2／ｇ乃至１．４ｍ2／ｇの表面積を有し、
前記着色剤は、カーボンブラック顔料と組み合わされたシアン顔料を含み、シアン：カーボンブラック顔料比が１：２０から１：１．５までであり、
前記架橋ポリマーは、トナーの５乃至１４重量％の量で存在する
ことを特徴とするトナー。
【請求項４】
架橋ポリマーと組み合わせた第１非架橋ポリマーを含むエマルジョンを、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックス、及び着色剤と接触させ、
粒子を百分の０．１部から百分の０．２５部までの凝集剤と接触させることにより粒子を凝集させて凝集粒子を形成し、
前記凝集粒子を、第２の非架橋ポリマーを含むエマルジョンと接触させることにより前記凝集粒子の上にシェルを形成し
前記トナー粒子を回収する、
ステップを含み、
前記トナー粒子は０．９００乃至０．９９９の真円度を有し、
前記着色剤は、カーボンブラック顔料と組み合わされたシアン顔料を含み、シアン：カーボンブラック顔料比が１：２０から１：１．５までであり、
前記架橋ポリマーは、トナーの５乃至１４重量％の量で存在する
ことを特徴とするプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、トナー、並びに、デジタル装置、イメージ・オン・イメージ装置、及び類似の装置等の乾式電子写真装置を含む静電写真装置に適したトナーを準備するのに有益なプロセスに関する。
【０００２】
トナー調製に関する多くのプロセスが当業者には知られている。乳化凝集（ＥＡ）はそのような方法の一つである。そのようなトナーは当業者の認識範囲内にあり、トナーは、着色剤を乳化重合により形成されたラテックスポリマーと共に凝集させることにより形成することができる。
【０００３】
いくつかの高光沢ＥＡトナーには、低いガラス転移温度（Ｔｇ）の樹脂をコア内に、そして高いＴｇの樹脂をシェル内に有するコア−シェル構造を有する樹脂が使用される。このようなトナーは、ワックスを含むことができ、アルミニウムを基剤とする凝集剤を使用して生成することができる。このようなトナーを生成するプロセスでは、金属イオン封鎖剤を使用してアルミニウムイオンを除去し、より低レベルのイオン架橋を行うことにより、光沢を増す。これらトナーの一つの課題は、目詰まりを起こしやすく、また表面に多くのワックス突起を有する可能性があることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２，８７４，０６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造時間を短くし、トナー粒子の帯電の優れた制御を可能にする、改善されたトナー製造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、実施形態に於いて、単一成分現像（ＳＣＤ）単色プリンターに適し得るトナー配合物を提供する。本開示のトナーは改善されたホットオフセット及び定着率性能、並びに印刷画像の高光学密度を有することができる。そのようなトナーを作成するプロセスもまた提供される。
【０００７】
実施形態に於いて、本開示のトナーはコア及びシェルを有することができ、ここでコアは架橋ポリマーと組み合わせた第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、随意の着色剤とを含有する樹脂を含み、シェルはトナーの約２０重量％乃至約４０重量％の量で存在する第２の非架橋ポリマーを含み、そして少なくとも一つの改質パラフィンワックスの分岐炭素は、ワックスの約１％乃至約２０％の量で存在し、約５２０乃至約６００の数平均分子量を有し、そして、直鎖炭素はワックスの約８０乃至約９９％の量で存在し、約５０５乃至約５３０の数平均分子量を有する。
【０００８】
他の実施形態に於いて、本開示のトナーはコアとシェルを含むことができ、ここでコアは、架橋ポリマーの組み合わせた、例えばスチレン、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、及びそれらの組み合わせなどの第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、随意の着色剤をと含み、ここでシェルは、例えばスチレン、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、及びそれらの組み合わせなどの第２の非架橋ポリマーを含み、トナーの約２６重量％乃至約３６重量％の量で存在し、ここで分岐炭素は、ワックスの約１％乃至約２０％の量で存在し、約５２０乃至約６００の数平均分子量を有し、直鎖炭素は、ワックスの約８０％乃至約９９％の量で存在し、約５０５乃至約５３０の数平均分子量を有し、トナーを含む粒子は約０．９５０乃至約０．９９８の真円度を有する。
【０００９】
本開示のプロセスは、実施形態において、架橋ポリマーと組み合わせた第１の非架橋ポリマーを含むエマルジョンを、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックス及び随意の着色剤と接触させ、粒子を百分の約０．１部から百分の約０．２５部までの凝集剤と接触させることにより粒子を凝集させて凝集粒子を形成し、凝集粒子を第２の非架橋ポリマーを含むエマルジョンと接触させることにより凝集粒子を覆うシェルを形成し、トナー粒子を回収する、ステップを含み、ここでトナー粒子は約０．９００乃至約０．９９９の真円度を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本開示により作成されたラテックスポリマーを構成する粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１Ｂ】本開示により作成されたラテックスポリマーを構成する粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１Ｃ】本開示により作成されたラテックスポリマーを構成する粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１Ｄ】本開示により作成されたラテックスポリマーを構成する粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２Ａ】本開示により作成されたトナーの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２Ｂ】本開示により作成されたトナーの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２Ｃ】本開示により作成されたトナーの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２Ｄ】本開示により作成されたトナーの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【００１１】
本開示はトナー及びトナー粒子調製のプロセスを提供する。実施形態において、本開示のトナーは、ラテックスポリマー、ワックス、随意の着色剤、及び他の随意の添加剤を組み合わせることにより調製することができる。ラテックスポリマーは、当業者の認識範囲内の任意の方法により調製できるが、実施形態において、ラテックスポリマーは、半連続乳化重合を含む乳化重合法により調製することができ、トナーは、乳化凝集トナーを含むことができる。乳化凝集には、両方ともにサブミクロンのラテックス粒子及び顔料粒子を凝集させてトナーサイズの粒子にすることを含み、ここで粒径の成長は、例えば実施形態において約０．１ミクロンから約１５ミクロンまでである。
【００１２】
トナー中に使用するラテックスを調製するのに適した任意のモノマーを使用することができる。上述の通り、実施形態においては、トナーは乳化凝集により作成することができる。
実施形態において、ラテックスポリマーは、少なくとも１つのポリマーを含むことができる。
【００１３】
更に、使用可能なポリエステル樹脂には、ビスフェノールＡとプロピレンオキシド又はプロピレンカーボネートとの反応生成物から得られるもの、及び、それらの反応生成物とフマル酸との反応によって得られるポリエステル、及び、ジメチルテレフタラートと１，３−ブタンジオール、１，２−プロパンジオール及びペタンエリスリトールとの反応から得られる分岐ポリエステル樹脂が含まれる。
【００１４】
実施形態において、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート）をラテックスポリマーとして用いることができる。実施形態において本開示のトナーを形成するのに用いることができこのラテックスのガラス転移温度は、約３５℃乃至約７５℃、実施形態においては約４０℃乃至約７０℃とすることができる。
【００１５】
実施形態において、ラテックスは界面活性剤又は共界面活性剤を含有する水相中で調製することができる。ポリマーと共に用いてラテックス分散液を形成することができる界面活性剤は、約０．０１乃至１５重量パーセントの固形分、実施形態においては約０．１乃至１０重量パーセントの固形分の分散液、をもたらす量のイオン界面活性剤又は非イオン界面活性剤とすることができる。
【００１６】
特定の界面活性剤又はそれらの組み合わせの選択、並びにそれぞれの使用量は、当業者の知る範囲内にある。
【００１７】
実施形態において、開始剤を添加してラテックスポリマーの形成を行うことができる。
【００１８】
開始剤は適切な量、例えばモノマーの約０．１乃至約８重量％、実施形態においてはモノマーの約０．２乃至約５重量％、を添加することができる。
【００１９】
実施形態において、ラテックスポリマーの形成に、連鎖移動剤を使用することもできる。適切な連鎖移動剤は、ドデカンチオール、オクタンチオール、四臭化炭素、及びこれらの組み合わせ等を、モノマーの約０．１乃至約１０重量％、実施形態においては、モノマーの約０．２乃至約５重量％を含み、本開示による乳化重合を実施するときに、ラテックスポリマーの分子量特性を制御する。
【００２０】
実施形態において、界面活性剤中に懸濁させた非架橋ラッテクス樹脂にゲルラテックスを添加することができる。本明細書で使用するゲルラッテクスは、実施形態において架橋樹脂若しくはポリマー、又はそれらの混合物、又は架橋させた上記の非架橋樹脂を指すことができる。
【００２１】
ゲルラッテクスは、体積平均直径が約１０乃至約２００ナノメートル、実施形態において体積平均直径が約２０乃至約１００ナノメートルのサイズを有するサブミクロンの架橋樹脂粒子を含むことができる。ゲルラテックスは界面活性剤を含んだ水の水相中に懸濁させることができ、ここで、界面活性剤の量は、全固形分の約０．５乃至約５重量％、又は全固形分の約０．７乃至２重量％とすることができる。
【００２２】
架橋樹脂粒子は、トナーの約１乃至２０重量％、実施形態においてはトナーの約４乃至約１５重量％。実施形態においてはトナーの約５乃至約１４重量％の量で存在することができる。
【００２３】
実施形態において、トナーを形成するのに使用する樹脂はゲル樹脂と非架橋樹脂の混合物とすることができる。
【００２４】
実施形態において、ラテックスポリマー及びポリマーを作成する粒子を形成するときに、官能性モノマーを含めることは有利であり得る。適切な官能性モノマーには、カルボン酸官能性を有するモノマーが含まれる。このような官能性モノマーは、以下の化学式（Ｉ）のものとすることができる。
【化１】
0005634813.tif 000002
（Ｉ）
ここで、Ｒ１は水素又はメチル基であり、Ｒ２及びＲ３は独立に、約１乃至約１２個の炭素原子を含有するアルキル基又はフェニル基から選択され、ｎは約０乃至約２０、実施形態においては約１乃至約１０である。このような官能性モノマーの例としては、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、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。使用可能な他の官能性モノマーには、例えば、アクリル酸及びその誘導体が含まれる。
【００２５】
実施形態において、カルボン酸官能性を有する官能性モノマーは、ナトリウム、カリウム及び/又はカルシウムのような少量の金属イオンを含有して、より良い乳化重合結果を達成することができる。金属イオンは、カルボン酸官能性を有する官能性モノマーの約０．００１乃至約１０重量％、実施形態においては、カルボン酸官能性を有する官能性モノマーの約０．５重乃至約５重量％の量で存在することができる。
【００２６】
官能性モノマーが存在するとき、官能性モノマーはトナーの約０．０１乃至約５重量％、実施形態においてはトナーの約０．０５乃至約２重量％を添加することができる。
【００２７】
乳化重合プロセスにおいて、反応物は、例えば混合容器のような適切な反応器に加えることができる。適当な量の、少なくとも２つのモノマー、実施形態においては約２乃至約１０種のモノマー、界面活性剤、もしあれば官能性モノマー、もしあれば開始剤、もしあれば連鎖移動剤、もしあれば着色剤などを、反応器内で組み合わせて乳化重合プロセスを開始することができる。乳化重合を行うために選択される反応条件は、例えば約４５℃乃至約１２０℃、実施形態においては約６０℃乃至約９０℃の温度を含む。
【００２８】
例えば、ブルックヘブンのナノサイズ粒子分析器によって測定するとき、体積平均直径が約５０ｎｍ乃至約８００ｎｍ、実施形態においては体積平均直径が約１００ｎｍ乃至約４００ｎｍのナノメートルサイズの粒子が形成されるまで重合を行うことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、ｐＨ調整剤を添加して、乳化凝集プロセスの速度を制御することができる。本開示のプロセスに使用されるｐＨ調整剤は、生成される製品に悪影響を及ぼさない任意の酸又は塩基とすることができる。適切な塩基には、金属水酸化物、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、及び随意的にこれらの組み合わせなどを挙げることができる。適切な酸には、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、及び随意的にこれらの組み合わせが含まれる。
【００３０】
乳化凝集プロセスにおいて、トナー粒子の形成中にワックス分散液を添加することもできる。
本開示の実施形態によるワックス分散液は、例えば、天然植物ワックス、天然動物ワックス、鉱物性ワックス、及び／又は合成ワックスを含むことができる。
【００３１】
実施形態において、適切なワックスはパラフィンワックスを含むことができる。適切なパラフィンワックスは、例えば改質結晶構造を有するパラフィンワックスを含み、これを本明細書では、実施形態において、改質パラフィンワックスと呼ぶことができる。このように、直鎖炭素と分岐炭素の対称的分布を有し得る従来のパラフィンワックスと比べて、本開示の改質パラフィンワックスは、ワックスの約１％乃至約２０％、実施形態においてワックスの約８％乃至約１６％の量の分岐炭素、及び、ワックスの約８０％乃至約９９％、実施形態においてワックスの約８４％乃至約９２％の量の直鎖炭素を、含むことができる。
【００３２】
さらに、そのような改質パラフィンワックス中に存在する異性体、すなわち分岐炭素は、約５２０乃至約６００、実施形態においては約５５０乃至約５７０、実施形態においては約５６０の数平均分子量（Ｍｎ）を有することができる。本明細書において、このようなワックス中に存在する、実施形態においてノルマル体と呼ばれることがある直鎖炭素は、約５０５乃至約５３０、実施形態においては約５１２乃至約５２５、実施形態においては約５１８のＭｎを有することができる。改質パラフィンワックス中の分岐炭素の重量平均分子量（Ｍｗ）は、約５３０乃至約５８０、実施形態においては約５５５乃至約５７５とすることができ、改質パラフィンワックス中の直鎖炭素のＭｗは、約４８０乃至約５５０、実施形態においては約５１５乃至約５３５とすることができる。
【００３３】
分岐炭素に関して、改質パラフィンワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）は、約４１個の炭素原子をピークとする、約３１乃至約５９個の炭素原子、実施形態においては約３４乃至約５０個の炭素原子の炭素原子数を示すことができ、直鎖炭素に関しては、Ｍｗは、約３６個の炭素原子をピークとする、約２４乃至約５４個の炭素原子、実施形態においては約３０乃至約５０個の炭素原子の炭素原子数を示すことができる。
【００３４】
改質パラフィンワックスはトナーの約２重量％乃至約２０重量％、実施形態においてはトナーの約４重量％乃至約１５重量％、実施形態においてはトナーの約５重量％乃至約１３重量％の量で存在することができる。
【００３５】
本開示の利益は、これらのワックスにより形成される粒子が取得する滑らかさ、及びワックスが粒子表面に移動しないことを含む。
【００３６】
着色剤分散液をラテックス粒子及びワックスに添加することができる。着色剤分散液は、例えば、体積平均直径が約５０乃至約５００ナノメートル、実施形態においては体積平均直径が約１００乃至約４００ナノメートルのサイズを有するサブミクロンの着色剤粒子を含むことができる。着色剤粒子は、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、又はこれらの組み合わせを含有する水相内に懸濁させることができる。実施形態においては、界面活性剤は、イオン性とすることができ、そして着色剤の約１乃至約２５重量％、実施形態においては約４乃至約１５重量％とすることができる。
【００３７】
着色剤は本開示のトナー中に、トナーの約１乃至約２５重量％、実施形態においてはトナーの約２乃至約１５重量％の量で存在することができる。
【００３８】
実施形態において、着色剤の例としては、カラーインデックス番号７４１６０を有するピグメントブルー１５：３（本明細書では、実施形態において、ＰＢ１５：３シアン顔料と呼ぶことがある）、カラーインデックス番号４５１６０：３を有するマゼンタピグメントレッド８１：３、カラーインデックス番組２１１０５を有するイエロー１７、及び、食用色素、イエロー、ブルー、グリーン、レッド、マゼンタ染料などの公知の染料が挙げられる。
【００３９】
他の実施形態において、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，及びそれらの組み合わせなどを着色剤として用いることができる。ピグメントレッド１２２（本明細書ではＰＲ―１２２と呼ぶことがある）は、そのユニークなマゼンタ階調のために、トナー、プラスチック、インク、及び被覆の着色に広範に使用されてきた。
【００４０】
実施形態において、必須ではないが、凝集粒子の上にシェルを形成することができる。コアラテックスを形成するのに使用した上記のいずれかのラテックスを使用して、シェルラテックスを形成することができる。実施形態において、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することができる。実施形態において、シェルラテックスを形成するのに使用するラテックスは、約３５℃乃至約７５℃、実施形態においては約４０℃乃至約７０℃のガラス転移温度を有することができる。
【００４１】
存在する場合、シェルラテックスは、浸漬、スプレー等を含む当業者には既知の任意の方法により塗布することができる。シェルラテックスは、実施形態において約３ミクロン乃至約１２ミクロン、他の実施形態においては約４ミクロン乃至約９ミクロンのトナー粒子の所望の最終粒径が得られるまで塗布することができる。他の実施形態において、トナー粒子は、凝集粒子が形成されたら、シェルラテックスを添加して、ラテックスのインサイチュのシード半連続乳化共重合により調製することができる。
【００４２】
存在する場合、シェルラテックスは乾燥トナー粒子の約２０乃至約４０重量％、実施形態において乾燥トナー粒子の約２６乃至約３６重量％、実施形態においては乾燥トナー粒子の約２７乃至約３４重量％の量で存在することができる。
【００４３】
実施形態において、ラテックスと水性着色剤分散液とを凝集させている間に又はその前に凝集剤を添加することができる。
【００４４】
実施形態において、適切な凝集剤はＰＡＣを含み、これは市販されており、水酸化ナトリウムによる塩化アルミニウムの制御された加水分解によって調製することができる。
【００４５】
凝集剤の適切な量は、百分の約０．１部（ｐｐｈ）乃至約０．２５ｐｐｈ、実施形態においては約０．１２ｐｐｈ乃至約０．２０ｐｐｈとすることができる。
【００４６】
結果として得られる随意的には分散液中のラテックス、随意の着色剤分散液、ワックス、及び凝集剤の混合物を、次に攪拌し、ラテックスのＴｇ近くの温度、実施形態において約３０℃乃至約７０℃、実施形態においては約４０℃乃至約６４℃、に加熱し、その結果、体積平均直径が約３ミクロン乃至約１５ミクロン、実施形態においては体積平均直径が約５ミクロン乃至約９ミクロンのトナー凝集体をもたらすことができる。
【００４７】
トナー粒子が所望の最終粒径に達したら、混合物のｐＨを、塩基を用いて約３．５乃至約７、実施形態においては約４乃至約６．５の値に調整することができる。塩基は、任意の適切な塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモニウム等のアルカリ金属水酸化物を含むことができる。アルカリ金属水酸化物は、混合物の約０．１重量％乃至約３０重量％、実施形態においては混合物の約０．５乃至約１５重量％の量を添加することができる。
【００４８】
続いて、ラテックス、随意の着色剤、及びワックスの混合物を融合させることができる。融合させるステップは、約８０℃乃至約９９℃、実施形態においては約８５℃乃至約９８℃の温度で、撹拌し加熱するステップを含んで、約０．９００乃至約０．９９９、実施形態において約０．９５０乃至約９．９９８、実施形態においては約０．９７０乃至約９．９９５の、本明細書では実施形態において真円度と呼ぶことがあるトナー形状をもたらすことができる。
【００４９】
混合物のｐＨを、例えば酸を用いて６未満に調整することにより融合を加速してトナー凝集物を融合させることができる。
【００５０】
ひとたびナー粒子の望ましい形状が達成されると、混合物のｐＨを、塩基を用いて９未満の値に調整することができる。
【００５１】
次に混合物を、冷却又は凍結ステップにおいて、粒子のＴｇ未満の温度に冷却することができる。
【００５２】
次いでトナースラリーを洗浄して界面活性剤を除去することができる。
【００５３】
次に粒子を乾燥させて、１％未満の水分レベルを有するようにする。
【００５４】
本開示の粒子は、トナーとして用いるのに望ましい表面積を有することができる。表面積は、実施形態において、ブルーナウア、エメット及びテラー（ＢＥＴ）法によって計測することができる。球体のＢＥＴ表面積は次式によって計算することができる。
表面積（ｍ2／ｇ）＝６／（粒子直径（ｕｍ）＊密度（ｇ／ｃｃ））
【００５５】
トナー粒子は約０．５ｍ2／ｇ乃至約１．４ｍ2／ｇ、実施形態においては約０．６ｍ2／ｇ乃至約１．２ｍ2／ｇ、ある実施形態においては約０．７ｍ2／ｇ乃至約１．０ｍ2／ｇの表面積を有することができる。
【００５６】
実施形態において、本開示のトナーは、約−１０μＣ／ｇ乃至約−６０μＣ／ｇ、実施形態においては約-２０μＣ／ｇ乃至約−５０μＣ／ｇの摩擦帯電を有することができる。本開示のトナーはまた、約−３μＣ／ｇ乃至約−３５μＣ／ｇの母体トナーの電荷対質量比、及び、表面添加物混合後に約−１０μＣ／ｇ乃至約−４５μＣ／ｇの最終トナー帯電を有することができる。
【００５７】
トナーと組み合わせることができるさらに別の随意の添加剤には、トナー組成物の特性を強化する任意の添加剤が含まれる。
【００５８】
本開示のラテックスを使用して生成されるトナー粒子は、約１ミクロン乃至約２０ミクロン、実施形態においては約２ミクロン乃至約１５ミクロン、実施形態においては約６．５ミクロン乃至約８ミクロンの粒径を有することができる。本開示のトナー粒子は、約０．９００乃至約０．９９９、実施形態においては約０．９５０乃至約０．９９８、ある実施形態においては約０．９７０乃至約０．９９５の真円度を有することができる。
【００５９】
本開示の方法に従うと、従来のトナーと比較して、以下のいくつかの優位点を有するトナー粒子を得ることができる。それらは、（１）部分的に粒子表面のワックスの減少による粒子の摩擦帯電のロバスト性を向上させて、トナーの欠陥を減少させ、流れの改善及び低粘着性を含む機械の性能を向上させること、（２）実施が容易であり、既存の凝集／融合プロセスに対して大きな変更がないこと、並びに（３）製造時間の短縮及び再加工の必要性の減少による生産性の向上及び単位製造コスト（ＵＭＣ）の削減（少なくとも部分的に、プロセスの再現可能性による、品質歩留まりの改善）である。
【００６０】
本開示のトナーは、ホットオフセット、定着率及び密度を含む優れた特性を有する。画像の定着率は次の方法で評価することができる。先ず、画像の各カラーに対応するステータスＡ密度（ＯＤ１）を計測し、次に粘着テープを画像に貼り付ける。その後、粘着テープをはがし、次いで画像の各カラーに対応するステータスＡ密度（ＯＤ２）を計測する。光学密度は分光計（例えば、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の９３８Ｓｐｅｃｔｒｏｄｅｎｔｉｔｏｍｅｔｅｒ）で計測する。次に、こうして測定された光学密度を用いて、次式により定着率を計算する。
定着率（％）＝（ＯＤ２／ＯＤ１）ｘ１００
【００６１】
本開示のトナーは例えば約０．５乃至約１の、実施形態においては約０．６乃至約０．９の定着率を示すことができる。
【００６２】
粒子の粒径を最適化して、ある場合には約６．５ミクロン乃至約７．７ミクロンにすることにより、本開示のトナーはブレードのない洗浄システム、すなわち．単一成分現像（ＳＣＤ）システムに特に適したものとなり得る。
【００６３】
Ｎ−５３９ワックスを用いることにより、表面のワックスは非常に少ないか又は存在せず、ワックスの小球が粒子表面の下部に形成され、表面を非常に滑らかにして高度に丸い粒子を可能にする。これは良好な流れ特性及び低いカートリッジトルク値を可能にする。
【００６４】
本開示によるトナーは、プリンター、コピー機等を含む種々の画像形成装置に用いることができる。本開示により生成されたトナーは、画像形成プロセス、特に電子写真プロセスに対して優れており、優れた画像解像度、満足できる信号対雑音比、及び画像均一性を有する高い品質のカラー画像を提供することができる。さらに、本開示のトナーは、デジタル画像形成システム及びプロセスのような電子写真画像形成及び印刷プロセス用に選択することができる。
【００６５】
本明細書に開示するプロセスで得られたトナーを、スチール、フェライト等の被覆キャリアを含む既知のキャリア粒子と混合することにより、現像剤組成物を調製することができる。キャリアは、トナーの約２重量％乃至約８重量％、トナーの約４重量％乃至約６重量％で存在することができる。キャリア粒子はまた、導電性カーボンブラックのような導電成分を内部に分散させたポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなポリマー被覆を有するコアを含むことができる。
【００６６】
現像は、放電領域現像により行うことができる。放電領域現像においては、感光体が帯電し、次いで現像される領域が放電される。現像電界とトナー帯電は、トナーが感光体上の帯電領域により反発され、放電領域に引きつけられるようにする。
【００６７】
現像は特許文献１に開示された磁気ブラシ現像によって行うことができる。この方法は本開示のトナーを含有する現像剤物質の磁石による輸送を含む。磁石の磁場が磁気キャリアをブラシ状配置に整列させ、この「磁気ブラシ」が感光体の静電画像支持表面と接触する。トナー粒子は、感光体の放電領域への静電引力によって、ブラシから静電画像へ引き寄せられ、画像の現像が起る。実施形態においては、導電性磁気ブラシプロセスが用いられ、その場合現像剤がキャリア粒子を含み、バイアスをかけられた磁石からキャリア粒子を通して感光体への電流を伝導することができる。
【００６８】
本明細書に開示するトナーを用いた画像形成方法もまた構想される。画像形成プロセスは、電子印刷磁気画像文字認識装置における画像の生成、及びその後の本開示によるトナー組成物を用いて画像を現像するステップを含む。静電手段による光伝導材料の表面上の画像の形成及び現像は既知のことである。基本的電子写真プロセスは、均一な静電電荷を光伝導性絶縁層上に配置し、その層を光と影の画像に曝し、光に曝された層の領域上の電荷を放散させ、結果として得られた静電潜像を、画像上に微粉化された静電材料、例えばトナーを堆積させて現像するステップを含む。トナーは、通常、層上の電荷を保持した領域に引きつけられて静電潜像に対応するトナー画像を形成する。この粉末画像は、次に紙等の支持表面に転写される。転写された画像は、続いて熱により支持表面に恒久的に固定することができる。光伝導層を均一に帯電させ、次にその層を光と影の画像に曝して潜像を形成する代わりに、画像構成内の層を直接帯電させることにより潜像を形成することができる。その後、粉末画像を光伝導層に固定し、粉末画像の転写を無くすことができる。溶剤又は保護膜処理等の他の適切な固定手段で、上述の加熱固定ステップを置き換えることができる。
【実施例】
【００６９】
実施例１
トナーは１０リットルのヘンシェルミキサーを用いて調製した。ゲル及びワックスの量は、ホットオフセット及び定着率における問題を回避するように最適化した。一般的な配合は下記の表１に要約する、水を添加して反応器が約１４％の固形分を有するようにした。トナーの目標特性は下記の表２に要約する。
表１
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表２
目標
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【００７０】
２３１ｎｍの粒径を有し、固形分が約１４％で約３２％がシェル内にあるラテックス樹脂を用いる場合、最適な配合は、ゲルが約８％、ワックスが約１０−１２％、カーボンブラックが約３−４％、シアン色素が１％であることが見出された。最適配合は下記の表３に要約する、
表３
乾燥トナー粒子の％
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【００７１】
この配合はホットオフセット（ワックスの含有による）及び目詰まり（より低いゲル含量による）に対してよりロバストなトナー粒子を作成するのに役立つことが見出された。
【００７２】
使用したラテックスポリマーの粒子のＳＥＭ画像を図１Ａ―１Ｄに示し、表３の最適トナー配合のＳＥＭ画像を図２Ａ−２Ｄに示す。画像は、完全にワックスのない表面を有するトナーの高い真円度を示す。トナーは約２０５℃及び２１５℃において優れたホットオフセット性能を示した。
【００７３】
電子写真装置のＢゾーンにおけるこのトナーの定着率を市販のトナーと比較した。本開示のトナーの定着率は、大部分が８０％となるのが１６５℃であり、１８０℃以上である市販のトナーと比較して改善された。本開示のトナーのより低温での定着率は、優れた画質と基材への粘着力を助長する。
【００７４】
ホットオフセット性能を改善するためのゲル及びワックスの含有量を調べる粒子実験を行った。０１２７で指定するトナー配合物（上記の表３に要約した配合）は０１５１及び０１６５配合物と共に、低いゲル含量及び高いワックス含量において最高の性能を示すことが見出された。これらのトナーはまた、５０℃において良好な貯蔵安定性を示した。
【００７５】
粒子のメルト・フロー・インデックス（ＭＦＩ）は、島津ＣＦＴ５００Ｄ毛細管流動試験器で測定すると、約１３０℃／１０ｋｇにおいて約４乃至約１５ｇｍ／１０分であった。示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて粒子のガラス転移温度を測定すると、約４５℃乃至約５６℃（開放容器）であることが分かった。
【００７６】
トナー粒子の帯電を改善するための顔料含有量を調べる粒子試験を行った。より高いシアン／カーボンブラック顔料比、実施形態において約１：２０から約１：１．５まで、実施形態においては約１：１０から１：３まで、を有するトナー配合物が、より高い帯電を示すことが分かった。
尚、本発明は以下の事項としてとらえることもできる。
〔１〕コア及びシェルを含むトナーであって、
前記コアは、架橋ポリマーと組み合わせた第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、随意の着色剤とを含んだ樹脂を含み、
前記シェルはトナーの約２０重量％からトナーの約４０重量％までの量で存在する第２の非架橋ポリマーを含み、
前記少なくとも一つの改質パラフィンワックスの前記分岐炭素は、該ワックスの約１％乃至約２０％の量で存在し、約５２０乃至約６００の数平均分子量を有し、前記直鎖炭素は、前記ワックスの約８０％乃至約９９％の量で存在し、約５０５乃至約５３０の数平均分子量を有する、
ことを特徴とするトナー。
〔２〕前記第１非架橋ポリマー、前記第２非架橋ポリマー、又はその両方は、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも一つのモノマーを含み、前記トナーの粒子は、約１３５℃乃至約２２０℃のホットオフセット温度、約５ミクロン乃至９ミクロンの粒径、約０．９００乃至約０．９９９の真円度、及び約０．５ｍ2／ｇ乃至約１．４ｍ2／ｇの表面積を有する、
ことを特徴とする前記〔１〕に記載のトナー。
〔３〕コア及びシェルを含むトナーであって、
前記コアは、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択され、架橋ポリマーと組み合わせた、第１の非架橋ポリマーと、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックスと、随意の着色剤とを含み、
前記シェルは、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、及びそれらの組み合わせから成る群から選択された第２の非架橋ポリマーを含み、前記トナーの約２６重量％から前記トナーの約３６重量％までの量で存在し、
前記分岐炭素は、ワックスの約１％乃至約２０％の量で存在し、約５２０乃至約６００の数平均分子量を有し、前記直鎖炭素は、ワックスの約８０％乃至約９９％の量で存在し、約５０５乃至約５３０の数平均分子量を有し、
前記トナーを含む粒子は約０．９５０乃至約０．９９８の真円度を有し、
前記トナーを含む粒子は約０．５ｍ2／ｇ乃至約１．４ｍ2／ｇの表面積有する、
ことを特徴とするトナー。
〔４〕架橋ポリマーと組み合わせた第１非架橋ポリマーを含むエマルジョンを、直鎖炭素と組み合わせた分岐炭素を有する少なくとも一つの改質パラフィンワックス、及び随意の着色剤と接触させ、
粒子を百分の約０．１部から百分の約０．２５部までの凝集剤と接触させることにより粒子を凝集させて凝集粒子を形成し、
前記凝集粒子を、第２の非架橋ポリマーを含むエマルジョンと接触させることにより前記凝集粒子の上にシェルを形成し
前記トナー粒子を回収する、
ステップを含み、
前記トナー粒子は約０．９００乃至約０．９９９の真円度を有する、
ことを特徴とするプロセス。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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