(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）官能基を有するポリエステル系樹脂微粒子を、前記樹脂微粒子を実質的に溶解しない炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒中に分散させる段階；
ｂ）官能基を有する染料を前記パラフィン溶媒中に加える段階；
ｃ）前記パラフィン溶媒に、非イオン系界面活性剤を前記パラフィン溶媒に対し５〜２００重量％添加する段階；
ｄ）前記樹脂微粒子と前記染料を含有している前記パラフィン溶媒を、前記樹脂微粒子が染色されるために５〜６０分間保持させる段階；および
ｅ）前記パラフィン溶媒から樹脂微粒子を分離させる段階；
を包含することを特徴とする靜電潜像現象用カラートナーの製造方法。
【請求項２】
ａ）官能基を有するポリエステル系樹脂微粒子を、前記樹脂微粒子を実質的に溶解しない炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒中に分散させる段階；
ｂ）官能基を有する染料を前記パラフィン溶媒中に加える段階；
ｃ）前記パラフィン溶媒に、非イオン系界面活性剤を前記パラフィン溶媒に対し５〜２００重量％添加する段階；
ｄ）前記樹脂微粒子と前記染料を含有している前記パラフィン溶媒を、前記樹脂微粒子が染色されるために５〜６０分間保持させる段階；および
ｅ）前記パラフィン溶媒から樹脂微粒子を分離させる段階；
を包含する方法により製造されたことを特徴とする靜電潜像現象用カラートナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
電子写真の靜電潜像現象用分散染色されたカラートナー、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真において、靜電気的方法により光伝導性物質の表面上で映像を現像し、形成する方法は良く知られている。基本的な電子写真映像法（例えば、アメリカ特許第２２９７６９１号）は光伝導体又は光受容体である光伝導性絶縁層に均一な靜電荷を誘導し、その光受容体を光に露出させた後、光から映像を隱して光受容体の光に露出された部分の電荷を消失させた後、微細なエレクトロスコピック（ｅｌｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ）トナー物質を上記映像に載せることによって靜電潜像を現像することでなされる。トナーは通常光受容体の電荷を保有している部分に引かれて行くことになり、靜電潜像に相応するトナー映像を形成することになる。このように現像された映像は紙などに載せ、加熱、加圧、加熱−加圧の組合せ、又は溶剤処理や保護用コーティングして定着される。
【０００３】
着色された粒子を包含するトナーと現象剤（ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）組成物に関しては、アメリカ特許第５３５２５２１号、第４７７８７４２号、第５４７０６８７号、第５５００３２１号、第５１０２７６１号、第４６４５７２７号、第５４３７９５３号、第５２００２９０号などがある。
【０００４】
現像剤は、通常樹脂を９０〜９５重量％、着色剤２〜１０重量％、ワックスを０〜６重量％、電荷制御剤０〜３重量％、流動化剤０。２５〜１重量％、その他添加剤０〜１重量％よりなっている。使用される樹脂は、スチレン−アクリレート系の共重合体，スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステルなどである。着色剤は、シアン染料又は顔料、マゼンタ染料又は顔料、イエロー染料又は顔料が使われる。
【０００５】
カラートナーの組成物として、顔料の代わりに染料を用いる利点の一つは、染料がトナー樹脂に分子水準で分散することができ、発色をよくさせることができるという点にある。染料を樹脂に均一に分散させるには染料と樹脂間の親和性を向上させることであり、染料分子に特定の置換基を導入することである。染料分子が樹脂と充分な親和性がないと、分子量の低い染料分子は樹脂の中でも移動し、時間が経つと染料が凝集する傾向があり、この傾向は熱、圧力、水分により加速される。
【０００６】
このような現象を改善するため、染料溶液に樹脂微粒子を分散させて樹脂微粒子の中心部に染料を拡散させるべく、例えば、アメリカ特許第５５６５２９８号では、懸濁重合法により製造されたスチレンとｎ−ブチルメタクリルレイトの共重合体を、染料のメタノール溶液に分散して染色させるトナー粒子の製造方法を開示している。しかし、この方法は高解像度のトナー粒子を製造するには不適合であり、さらに、染色が樹脂のガラス転移点以下で行なわれるので染色に長時間必要である。この他、染色の過程で粒子が凝集される傾向があるため粒径が大きくなり粒子分布が広範囲になる、樹脂に対する染料の溶解度に限界があるため鮮明なカラー映像を得るに充分な量の染料を混合することが難しい、保管中に染料が粒子の外に漏出して、定着段階の間に蒸発し、電子写真裝置の作動を妨害するなどの問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、樹脂微粒子の粒径、粒径分布を一定に保持しながら染料分子を各樹脂微粒子の中心部にまで效果的に行き届かせることで電子写真映像システムに適合する優れた特性を持つ高解像度カラートナーの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、静電潜像現像用カラートナーの製造方法であり、ａ）官能基を有するポリエステル系樹脂微粒子を、前記樹脂微粒子を実質的に溶解しない炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒中に分散させる段階；ｂ）官能基を有する染料を前記パラフィン溶媒中に加える段階；ｃ）前記パラフィン溶媒に、非イオン系界面活性剤を前記パラフィン溶媒に対し５〜２００重量％添加する段階；ｄ）前記樹脂微粒子と前記染料を含有している前記パラフィン溶媒を、前記樹脂微粒子が染色されるために５〜６０分間保持させる段階；およびｅ）前記パラフィン溶媒から樹脂微粒子を分離させる段階；を包含することを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明は、静電潜像現像用カラートナーであり、ａ）官能基を有するポリエステル系樹脂微粒子を、前記樹脂微粒子を実質的に溶解しない炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒中に分散させる段階；ｂ）官能基を有する染料を前記パラフィン溶媒中に加える段階；ｃ）前記パラフィン溶媒に、非イオン系界面活性剤を前記パラフィン溶媒に対し５〜２００重量％添加する段階；ｄ）前記樹脂微粒子と前記染料を含有している前記パラフィン溶媒を、前記樹脂微粒子が染色されるために５〜６０分間保持させる段階；およびｅ）前記パラフィン溶媒から樹脂微粒子を分離させる段階；を包含する方法により製造されたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の靜電潜像現像用カラートナーは、お互いに相互作用する官能基を有する樹脂微粒子（以後「樹脂微粒子」と記す）を、該樹脂を実質的に溶解しない有機溶媒（以後「有機溶媒」と記す）中で、官能基を有する染料（以後「染料」と記す）と接触させることからなっている。
【００２７】
本発明の樹脂は、ポリエステル、スチレンとアクリルレイトの共重合体などであるが、各種印刷器材に対する接着力の点でポリエステルが最も好ましい。
【００２８】
ポリエステル樹脂に付与する官能基はヒドロキシル基、アルコキシ基、スルホン酸基あるいはスルホン酸誘導体基、カルボキシル基あるいはカルボキシル誘導体基、リン酸基あるいはリン酸誘導体基、次亜リン酸基あるいは次亜リン酸誘導体基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、第４級アンモニウム基を挙げることができ、これらを２種以上有していてもよい。また、この例に限定されることではない。また、これら官能基を有する単量体を重合体中の一部、例えば１〜１０モル％含むようなものであってもよい。
【００２９】
樹脂の平均粒径子は、１〜１５μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、さらに好ましく５〜８μｍである。また、総樹脂粒子の８０重量％以上が、平均粒径の０．５倍〜１．５倍の範囲に入るような粒径分布をもつ粒子を使用するのが好ましい。このような粒径分布の狹い樹脂微粒子は、トナー粒子の色が均一となり、電荷分布も均一とない、又、高品質の複写映像を提供し、現像時の電荷調節を容易にしてくれる。粒径分布は、例えば、クルター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）ＬＳ粒径測定機（商品名）〔クルター・エレクトロニックス社（Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏ．）、フロリダ州セイントピチュバ−グ〕を使用して測定することができる。
【００３０】
上に述べた平均粒径と粒径分布を持つ樹脂微粒子を製造するには、分散重合法、特に、イギリス特許第１３７３５３１号に公開されている分散重合法が適している。すなわち、単量体を溶解しない溶媒中に単量体と分散安定剤を加え、激しく攪拌し、必要により加熱して、開始剤を加えて重合を進行させる。重合体の分子量は、開始剤の量や重合時間により、粒子の大きさは安定剤の量や攪拌の剪斷力などにより調節される。一定時間重合させた後、混合物を常温まで戻し、重合体粒子を濾過させて分離する。
【００３１】
さらに、アメリカ特許第５１０２７６１号に記載されているように、樹脂は摩砕（ミリング）工程で機械的に粉碎して適切な粒径、粒径分布を持つ樹脂微粒子とする。
【００３２】
染料は、樹脂と結合できる染料であればよく、塩基性染料、酸性染料、反応性染料が好ましく使用される。塩基性染料には陰イオン性基、酸性染料は陽イオン性基、反応性染料は−ＯＨ、−ＳＨ、又は−ＮＨ２などの基と反応しうる基を有している。
【００３３】
染料の量は、一般的に樹脂と染料の比で、１００：１〜１００：１０（重量比）である。
【００３４】
有機溶媒は、樹脂を実質的に溶解しないもの、すなわち溶解度パラメーターが樹脂の溶解度パラメーターより１以上、好ましくは２以上低いものが選ばれる。具体的には、パラフィン、イソパラフィンのようなパラフィン系炭化水素類、高級脂肪酸エステル類、高級脂肪酸アミド類など溶解度パラメーターの低い非極性溶媒が適している。また、鉱物油も使用することができる。一片、水、メタノール、アセトンのような極性が高い溶媒を用いると粒子が合体することがあり適当でない。
【００３５】
樹脂微粒子と染料とを、有機溶媒中で接触させるとき、界面活性剤を添加するのが好ましい。
【００３６】
界面活性剤の一つの働きは、染色過程において、樹脂微粒子同士の合体を防止することである。本発明の染色は、樹脂のガラス転移温度の近く、あるいはガラス転移温度より高い温度で遂行されるので、このような高い温度で界面活性剤がないと、樹脂微粒子が合体しようとする傾向が強く、高解像度トナーに不適合な粒子を形成することがある。さらに、界面活性剤は、染料と樹脂の接触をよくする働きがある。すなわち、染料は、本発明で用いる有機溶媒には実質溶解しないので、界面活性剤がないと染料分子と樹脂との接触が不充分なことがあるが、界面活性剤は分子中の極性基により、染料に対して若干の溶解度を持ち、染料と樹脂との接触を容易にすることができる。
【００３７】
界面活性剤の使用量は、樹脂、染料、有機溶媒の総量１００重量部に対して５〜２００重量部、好ましくは１０〜４０重量％である。界面活性剤を１００重量部以上という多量用いても粒子の凝集は実質的になく染色を可能にしてくれる。
【００３８】
界面活性剤は陰イオン系、陽イオン系、非イオン系があるが、非イオン系界面活性剤が好ましい。有用な非イオン性界面活性剤の例としては、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪族アルコールのエトキシレート、脂肪酸アルコキシレート、脂肪酸アルコールのアルコキシレート、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック共重合体、プロピレンオキシドとエチレンジアミンの反応生成物とプロピレンオキシドとの縮合生成物等をあげることができる。特に有用な界面活性剤としては脂肪酸のポリエチレングリコールジエステルのような脂肪酸、脂肪族アルコールのエトキシレートである。
【００３９】
本発明における染色は、すなわち上記に言及された有機溶媒に、必要により界面活性剤を加えた混合物に適切な染料を分散させて、樹脂微粒子を分散させて保持する。このときの保持温度は、一般的に染色される樹脂のガラス転移温度から２０℃低い温度より高くする。例えば、ガラス転移温度が１００℃である樹脂は８０℃以上の温度で染色するのがよい。しかし、重合体樹脂のガラス転移温度、さらに好ましくは該転移温度より３０℃以上高い温度にすることがより望ましい。保持時間は、保持温度によっても異なるが、通常５分間以上、多くの例では５〜６０分間である。このとき、適当な攪拌機により分散液を混ぜながら保持するのがよい。
【００４０】
染色は、樹脂微粒子の占める容量が、樹脂微粒子と有機溶媒を合わせた容量の１０〜７０容量％で行うのが望ましい。
【００４１】
以上の工程で、染色された樹脂の懸濁液が得られる。この後、染色された樹脂微粒子は濾過して懸濁液から分離される。この時濾過ケーキ中に残った有機溶媒と界面活性剤を除くため、このケーキをｎ−ヘキサン、イソヘキサン等のような低沸点炭化水素で洗浄する。洗浄にメタノール、プロパノール、ブタノール等のような極性溶媒を使用するとケーキが凝集することがあるため好ましくない。洗浄された微粒子は、樹脂のガラス転移点以下の温度又は減圧下で乾燥する。
【００４２】
本発明の別の側面は、靜電潜像現象用に分散染色されたカラートナーを提供することである。本発明のカラートナーは、上記方法により製造された靜電潜像現象用カラートナーに、電荷制御剤、流動化剤を配合することができる。
【００４３】
電荷制御剤は、トナーの摩擦電気特性を向上させるもので、陰電荷タイプと陽電荷タイプがあり、例えば、「ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｅ−８８」（商品名）〔アルミニウム化合物である陰電荷タイプの電荷制御剤、オリエントケミカル社（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ）、アメリカ・ニュージャージー州、スプリングフィールド（Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）〕、「ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｐ−５３」（商品名）〔陽電荷タイプの電荷制御剤、オリエントケミカル社〕などが市販されている。電荷制御剤は、一般には乾燥混合、溶媒コーティング、噴霧コーティング等の方法により樹脂の中に入れられる。
【００４４】
溶媒コーティング法は、電荷制御剤を、染色された樹脂微粒子とともに有機溶媒に混合し、電荷制御剤を樹脂微粒子の中心部にまで拡散させるものである。このとき、樹脂微粒子を凝集させないようにする必要がある。噴霧コーティングは、染色された粒子上に電荷制御剤を含む液を噴霧する。
【００４５】
トナー粒子に電荷制御剤を導入する他の方法として、機械的展着法（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）が用いられるが、この方法はボールミル、Ｖ−混合機などを用いて力学的にトナー粒子と電荷制御剤を衝突させることで、トナー粒子の表面に電荷制御剤を固定させるものである。
【００４６】
電荷制御剤の使用量は、トナー粒子に必要な電荷量と現像方法により異なるが、樹脂微粒子１００重量部に対して０．１〜１０重量部が望ましい。これは電荷制御剤の機能であるトナー粒子の靜電気現象を調節し、映像固定性能の調節に最適な範囲として定められた量である。
【００４７】
本発明のカラートナーはさらにトナーの粒子の流動性を上げるために流動化剤を含むことができる。流動化剤には、シリカ、二酸化チタン、ステアリン酸亜鉛等の微細な粒子を使用する。このような粒子は乾燥混合、溶液混合等により導入することができる。好ましい流動化剤として、ヒュームドシリカ、あるいはヒュームドシリカ変性品〔例えば、「Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｔ−５３０」（商品名）、ヘキサメチルシラザン処理：キャボット社（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州タスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）〕が市販されている。
【００４８】
本発明のまた別の側面として、分散染色されたカラートナーを含む現像剤組成物が提供される。現像剤組成物は、上記カラートナーに、表面処理されたフェライト粉末、鋼粉末、鉄粉末から選らばれたキャリヤーを含んでいる。キャリヤーの組成に関しては、例えばアメリカ特許第５６９３４４４号に記載されている。
【００４９】
【実施例】
［ポリエステルの製造例］
陰イオン性基を有する樹脂の製造攪拌機と分別蒸溜カラムを取り付けた１０Ｌのガラス反応容器に、フマール酸ジメチル（６９３ｇ、４．８５モル）と５−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩（４４．４ｇ、０．１５モル）およびビスフェノールＡプロピレンオキシド付加体（１７２０ｇ、５モル）を入れ、エステル交換触媒としてチタンテトライソプロポキサイド（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｔｅｔｒａ−ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｉｄｅ）０．７ｇ、イルガノックス（ＩＲＧＡＮＯＸ）−１０１０〔クラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏ．）、ニュージャージー州イーストハノーバー（Ｅａｓｔ Ｈａｎｏｖｅｒ）〕２．５ｇを加えた。アルゴンガスを流しつつ、１５０℃に加熱して均一に溶融させ、次いで反応混合物をアルゴン雰囲気下で１５０℃から２００℃まで４時間かけて昇温し、約１７０ｍＬの蒸溜液が得られる迄２００℃に保持した。
【００５０】
その後、反応混合物を２１０℃まで徐々に加熱し、５０ｒｐｍで攪拌しながら１時間０．５Ｔｏｒｒの減圧下に置いた。約１５０℃まで冷却させてから、内容物をガラス板の上に注いで冷却させ、約１８００ｇの重合体を得た。
このように製造されたポリエステルのガラス転移点は５４℃であった。ガラス転移点は市販の示差走査熱量計で測定した。ポリエステルの数平均分子量は３２５０、重量平均分子量は１１２００であり、多分散指数は３．５であった。分子量はテトラヒドロフランを溶媒として、ポリスチレンを分子量の標準で使用してゲル浸透クロマトグラフィー裝置を用いて決定した。
【００５１】
樹脂の粉砕前記のポリエステル樹脂１０００ｇを粉碎し、ボールミルを用いてさらに粉砕した。次いで、ふるいで分別し、５〜１５μｍの粒子を集めた。１５μｍ以上の粒子は再びボールミルに戻して粉砕し、５μｍ以下の粒子は廃棄した。コルター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）ＬＳ粒径分析機で測定した結果、５μｍある粒子が１０％、１４．５μｍである粒子が９０％で、平均粒径は１０．８であった。電子走査顯微鏡の観察では、粒子の形はぎざぎざであった。
【００５２】
［実施例１］ シアン染料で染色したカラートナー粒子
攪拌機を付した２５０ｍＬ丸底フラスコに、炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒・イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）−Ｌ（商品名）７２ｇ、界面活性剤・ゲナポール（Ｇｅｎａｐｏｌ）−２６−Ｌ−１（商品名）〔Ｃ１３Ｈ２７−Ｃ６Ｈ４−（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ〕１２ｇと、前記粉砕−分別したポリエステル樹脂４８ｇを入れ、この混合物を９０℃まで加熱した後、１００ｒｐｍで攪拌させながら９０℃にて３０分間保持した。アストラゾンブルー（Ａｓｔｒａｚｏｎ Ｂｌｕｅ）ＢＧ２００（商品名）〔ＣＩ Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ３、ダイスター（ＤｙＳｔａｒ）ＬＰ社、ノースカロライナ州シャルロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）〕０．５６ｇを加え、その温度で６０分間保持した。
【００５３】
次いで、電荷制御剤ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｅ−８４（商品名）〔亜鉛塩系陰電荷、オリエント社（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）、ニュージャージー州スプリングフィールド（Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）〕０．７２ｇを添加し、９０℃に３０分間保持した後、冷却した。濾過して粒子を分離し、フィルターケーキを一度イソヘキサンに分散させた後、再び濾過させることによって洗浄した。濾過された粒子は４０℃、減圧下で１６時間乾燥させた。
【００５４】
乾燥した粒子１００重量部を流動化剤・Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  ＴＧ−３０８Ｆ（商品名）〔キャボット社（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州タスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）〕２重量部とロールミルで１５分間混合し、本発明によるカラートナーを得た。粒子の大きさを測定した結果、平均粒径は１０．４μｍで変わらなかった。トナー粒子を電子顕微鏡で観察したところ、粒子は柔らかい表面組織を持つ球形であった。
【００５５】
［実施例２］ イエロー染料で染色したカラートナー粒子
攪拌機を付した２５０ｍＬ丸底フラスコに、炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒・イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）−Ｌ（商品名）１５０ｇ、界面活性剤・ゲナポール（Ｇｅｎａｐｏｌ）−２６−Ｌ−１（商品名）〔Ｃ１３Ｈ２７−Ｃ６Ｈ４−（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ〕２５ｇと、前記粉砕−分別したポリエステル樹脂１００ｇを入れ、この混合物を９０℃まで加熱した後、１００ｒｐｍで攪拌させながら９０℃にて３０分間保持した。チューチアン・カチオンイエロー（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｃａｔｉｏｎｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）３ＧＬ（商品名）〔ＣＩ Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ５１、チューチアン繊維会社（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、中國上海〕１．５ｇを加え、その温度で６０分間保持した。
【００５６】
次いで、電荷制御剤・ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｅ−８４（商品名）〔亜鉛塩系陰電荷、オリエント社（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）、ニュージャージー州スプリングフィールド（Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）〕１．５ｇを添加し、３０分間９０℃に保持した後、冷却した。粒子を濾過して分離し、フィルターケーキを一度イソヘキサンに分散させた後、再び濾過させることによって洗滌した。濾過された粒子は４０℃、減圧下で１６時間乾燥させた。
【００５７】
乾燥した粒子１００重量部を流動化剤・Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  ＴＧ−３０８Ｆ（商品名）〔キャボット社（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州タスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）〕２重量部とロールミルで１５分間混合し、本発明によるカラートナーを得た。粒子の大きさを測定した結果、平均粒径は１１．０μｍで変わらなかった。トナー粒子を電子顕微鏡で観察したところ、粒子は柔らかい表面組織を持つ球形であった。
【００５８】
［実施例３］ マゼンタ染料で染色したカラートナー粒子
攪拌機を付した２５０ｍＬ丸底フラスコに、炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒・イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）−Ｌ（商品名）１５０ｇ、界面活性剤・ゲナポール（Ｇｅｎａｐｏｌ）−２６−Ｌ−１（商品名）〔Ｃ１３Ｈ２７−Ｃ６Ｈ４−（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ、〕２５ｇと、前記粉砕−分別したポリエステル樹脂１００ｇを入れ、この混合物を９０℃まで加熱した後、１００ｒｐｍで攪拌させながら３０分の間９０℃に保持した。アストラゾンレッドバイオレット（Ａｓｔｒａｚｏｎ Ｒｅｄ Ｖｉｏｌｅｔ）３ＲＡ（商品名）〔ＣＩ Ｂａｓｉｃ ｖｉｏｌｅｔ１６、クラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔｃｏ．）ノースカロライナ州シャルロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）〕２ｇを加え，その温度で６０分間保持した。
【００５９】
次いで、電荷制御剤・ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｅ−８４（商品名）〔亜鉛塩系陰電荷、オリエント社（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）、ニュージャージー州スプリングフィールド（Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）〕１．５ｇを添加し、９０℃にて３０分間保持した後、冷却した。粒子を濾過して分離し、フィルターケーキを一度イソヘキサンに分散させた後、再び濾過させることによって洗滌した。濾過された粒子は４０℃、減圧下で１６時間乾燥させた。
【００６０】
乾燥した粒子１００重量部を流動化剤・Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  ＴＧ−３０８Ｆ〔キャボット社（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州タスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）〕２重量部とロールミルで１５分間混合し、本発明によるカラートナーを得た。粒子の大きさを測定した時、平均粒径は１１．０μｍで変わらなかった。トナー粒子を電子顕微鏡で観察したところ、粒子は柔らかい表面組織を持つ球形であった。
【００６１】
［比較例１］  水中で染色したカラートナー粒子
攪拌機を付した２５０ｍＬ丸底フラスコに、水２００ｍＬ、界面活性剤・ゲナポール（Ｇｅｎａｐｏｌ）−２６−Ｌ−１（商品名）〔Ｃ１３Ｈ２７−Ｃ６Ｈ４−（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ〕５ｇと、前記粉砕−分別したポリエステル樹脂１０ｇを入れ、この混合物を３０分かけて７０℃まで加熱した後、１００ｒｐｍで攪拌させながら７０℃にて３０分間保持した。この反応混合物の一部を採り、粒子の大きさを測定した結果、平均粒径は１１μｍで注入されたポリエステル粒子の大きさと違いがなかった。チューチアン・カチオンイエロー（Ｚｈｅｊｉａｎｇ  Ｃａｔｉｏｎｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ）３ＧＬ（商品名）〔ＣＩ  Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５１、チューチアン繊維会社（Ｚｈｅｊｉａｎｇ  Ｔｅｘｔｉｌｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）中國上海〕２ｇを加え、その温度で３０分間保持した。常温に冷却後、濾過し、フィルターケーキを一度水に分散させた後、再び濾過させることによって洗滌した。濾過された粒子は４０℃、減圧下で１６時間乾燥させた。
【００６２】
粒子の大きさを測定した結果、平均粒径は２４μｍに大きく増加した。この結果から、このポリエステル粒子の水性分散方法は、高解像度のカラートナー製造に有用でないことを示している。
【００６３】
［比較例２］
染色のための官能基を含まない樹脂を染色したカラートナー粒子
１０００ｇのファイントーン（Ｆｉｎｅ Ｔｏｎｅ）３８２−ＥＳ樹脂（商品名）〔市販のカラートナー用ポリエステル樹脂。ビスフェノールＡとフマール酸のポリエステル樹脂で、染色のための官能基を含まない。ライヒホールドケミカル社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）〕を粉砕し、さらにボールミルにて粉砕した。ふるいで分別して、粒径が５〜１５μｍの粉体を得た。粒子の大きさを測定した結果、５．２μｍである粒子が１０％、１４．１μｍである粒子が１０％、１４．５μｍである粒子が９０％で、平均粒径は１０．１μｍであった。電子顕微鏡で観察したところ、粒子の形はぎざぎざであった。
【００６４】
攪拌機を付した２５０ｍＬ丸底フラスコに、炭素数１１〜１３のパラフィン溶媒・イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）−Ｌ（商品名）７２ｇ、界面活性剤・ゲナポール（Ｇｅｎａｐｏｌ）−２６−Ｌ−１（商品名）〔Ｃ１３Ｈ２７−Ｃ６Ｈ４−（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ〕１２ｇと、前記粉砕−分別したポリエステル樹脂５０ｇを入れ、この混合物を９０℃まで加熱した後、１００ｒｐｍで攪拌させながら３０分の間９０℃に保持した。アストラゾンブルー（Ａｓｔｒａｚｏｎ  Ｂｌｕｅ）ＢＧ２００（商品名）〔ＣＩ  Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ３、ダイスター（ＤｙＳｔａｒ）ＬＰ社、ノースカロライナ州シャルロット（
Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）〕０．６０ｇを加え、その温度で６０分間保持した。
【００６５】
次いで、電荷制御剤・ボントロン（Ｂｏｎｔｒｏｎ）Ｅ−８４（商品名）〔亜鉛塩系陰電荷、オリエント社（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）、ニュージャージー州スプリングフィールド（Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）〕０．７５ｇを添加し、３０分間９０℃に保持した後、冷却した。粒子を濾過して分離し、フィルターケーキを一度イソヘキサンに分散させた後、再び濾過させることによって洗滌した。濾過された粒子は４０℃、減圧下で１６時間乾燥させた。
【００６６】
乾燥した粒子１００重量部を流動化剤・Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  ＴＧ−３０８Ｆ（商品名）〔キャボット社（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州タスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）〕２重量部とロールミルで１５分間混合し、カラートナーを得た。粒子の大きさを測定した結果、平均粒径は１０．７μｍで変わらなかった。トナー粒子を電子顕微鏡で観察したところ、粒子が柔らかい表面組織を持つ球形であった
【００６７】
［評価１］  染色固着性の比較
直径が１０μｍである小量のガラスビーズと各々のカラートナーを混合し、厚さが約１μｍであるカラートナーフィルムと比較カラートナーフィルムを製造し、混合物を二つの石英顕微鏡スライドの間に位置させ、一つの表面は剥離できるように予めコ−ティングしておいた。１７０℃、１００ｐｓｉ圧力下で圧縮成形した後、片方の石英スライドを取り除いた。分光光度計にてフィルムの吸光度を測定した。
【００６８】
フィルムを６０℃に保持した水中に６０分間浸した後フィルムを採り、その吸光度を測定して水中での染色固着性を評価した。またフィルムサンプルを７０℃に保持した板上に２時間置いた後フィルムを採り、その吸光度を測定して高温に露出させた時の染色固着性を評価した。
【００６９】
この結果を表１に示す。
【表１】
0003600790.tif 000002
本発明のカラートナーには、染料が多くはいり、水、熱でも溶出しないことが認められる。
【００７０】
［評価２］
トナーの摩擦電荷は、ファラディゲージ（Ｆａｒａｄａｙ  ｃａｇｅ）と電位計を裝着したブロウオフ（ｂｌｏｗ−ｏｆｆ）タイプの電荷測定裝置〔ベルテックス（Ｖｅｒｔｅｘ）電荷分析器、ベルテックスイメージプロダクツ社（Ｖｅｒｔｅｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、ペンシルバニア州ユコン（Ｙｕｋｏｎ）〕を用いて決定した。まず、トナーとキャリヤー・タイプ−２２（商品名）〔フッ素系重合体でコ−ティングされた銅−フェライト微粒子、ベルテックスイメージプロダクツ社（Ｖｅｒｔｅｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、ペンシルバニア州ユコン（Ｙｕｋｏｎ）〕を、キャリヤー１００重量部に対してトナー２重量部の割合で混合して現像剤とした。この現像剤をガラス瓶に入れ、ロールミルを用いて１０ｒｐｍで１０分間ローリングした後、現像剤約１．５ｇをファラディゲージに入れ、ノズルから気流を噴射し、トナー粒子をファラディゲージの外に噴出させた。上流の気圧は８０ｋＮ／ｍ２である。６０秒間に荷電されたトナー粒子の噴出によりファラディゲージに誘導される電荷をトナー電荷として定義した。トナーの質量当たりの電荷は、トナー電荷をファラディゲージから噴出されたトナーの量で割ることで求めることができる。
【００７１】
カラートナーの吸光度の評価は、二つの異なる方法を採用した。一つの方法は、トナーをヘキサフルオロイソプロパノールに１ｇ／Ｌの濃度で溶解させた後、この溶液の吸光度（１ｃｍの厚さの溶液を通過した入射光と透過光のｌｏｇ値の比）を測定し、もう一つの方法は、常用カラーレーザープリンター〔ゼロックス社（Ｘｅｒｏｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）ニューヨーク州ロチェスター（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ）、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ５５〕を使用して、トナーによる固体映像をポリエステルの透明フィルムに印刷した後、印刷されたカラートナーフィルムの吸光度を測定した。単位厚さあたりの映像カラー密度は、上記吸光度をフィルムの厚さで割ることで求めることができる。
【００７２】
この結果を表２に示した。
【表２】
0003600790.tif 000003
【００７３】
この結果から本発明により製造されたカラートナーは比較のカラートナーより映像密度が高いことがわかる。これはトナー用樹脂粒子が官能基を含んでいる樹脂で構成されているので、染料濃度が高くなるためである。
【００７４】
【発明の効果】
本発明により製造されたカラートナーは、染料が分子水準に分散されているため、光透過性が非常に優秀で、オーバーヘッドプロジェクターに使用されるには極めて相応しい。