(57)【要約】【課題】優れた帯電性能を備えるトナー組成物を提供する。【解決手段】トナー組成物は、実質的に架橋されていない樹脂と、架橋結合された樹脂と、ワックスと、着色料とを含む。前記トナー組成物は、１５０℃〜１３０℃でタンデルタ（ｔａｎδ）０．６３〜０．９０であることが望ましい。また前記トナー組成物の１１０℃での貯蔵弾性率（Ｇ’）が４４０００であることが望ましい。また前記トナー組成物は、金属含有量が約４００ｐｐｍ（百万分率）〜約１０，０００ｐｐｍ（百万分率）であることが望ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に架橋されていない樹脂と、
架橋結合された樹脂と、
ワックスと、
着色料とを含むトナー組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー組成物であって、１５０℃〜１３０℃でタンデルタ（ｔａｎδ）０．６３〜０．９０であるトナー組成物。
【請求項３】
請求項１に記載のトナー組成物であって、１１０℃で貯蔵弾性率（Ｇ’）が４４０００であるトナー組成物。
【請求項４】
請求項１に記載のトナー組成物であって、金属含有量が約４００ｐｐｍ（百万分率）〜約１０，０００ｐｐｍ（百万分率）であるトナー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
白黒印刷およびカラー印刷において、粒子サイズの小さいトナーが印刷の画像品質を向上させることが知られている。高速白黒プリンタは、高速印刷を可能にし、かつ高画像品質の印刷物を得るために、オイルレスフューザシステムにおいて低い最低定着温度（ＭＦＴ）で光沢の少ない仕上がりが得られるトナー粒子を必要とする（例えば特許文献１〜１１参照）。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，４４７，９７４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４１３，６９２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３０９，７８７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２９４，３０６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１３０，０２１号明細書
【特許文献６】米国特許第５，９２８，８３０号明細書
【特許文献７】米国特許第５，８６９，５５８号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８６９，２１６号明細書
【特許文献９】米国特許第５，７６６，８１８号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，３４４，７３８号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，２９１，１１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カーボンブラックまたはその他の導電性の顔料を含むトナーは、高電場中で誘導帯電を受けやすいことがわかっている。この結果、正負の誤った大量のトナーが生成され、これは、特に２つの構成要素の接触による現像を用いる機械では、ホトレセプタ上に過剰な背景を形成してしまう。この誘導性の背景は転写効率が低く、背景トナーの一部が媒体上に転写されることによる画像品質の劣化と、未転写のトナーの大半が廃棄瓶へ直行することによる大量のトナー廃棄という２つの基本的な問題を生じる。もっとも過酷な状況下では、消費したトナー全量のうち約８０％ものトナーが誘導性の背景に失われる場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るトナー組成物は、実質的に架橋されていない樹脂と、架橋結合された樹脂と、ワックスと、着色料とを含むことを特徴とする。
【０００６】
上記トナー組成物において、１５０℃〜１３０℃でタンデルタ（ｔａｎδ）０．６３〜０．９０であることが望ましい。また上記トナー組成物において、１１０℃で貯蔵弾性率（Ｇ’）が４４０００であることが望ましい。また、上記トナー組成物において、金属含有量が約４００ｐｐｍ（百万分率）〜約１０，０００ｐｐｍ（百万分率）であることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
トナー組成物、およびトナーを調製するためのエマルション凝集方法等のトナー調製方法を説明する。トナー組成物は、例えば、実質的に架橋されていない樹脂、架橋結合された樹脂、ワックス、および着色料を含む。実質的に架橋されていない樹脂（本明細書中では、非架橋結合樹脂とも称する）は、例えば実質的に約０％〜約０．１％の架橋結合をもつ樹脂を含む。架橋結合した樹脂は、例えば約０．３％〜約２０％の架橋結合をもつ樹脂またはゲルを含む。
【０００８】
トナーの調製方法は、例えば、ワックス、着色料、および凝析剤中で、実質的に架橋されていない樹脂と架橋結合された樹脂とを混合してトナーサイズの凝集物を形成するステップと、形成された凝集物に実質的に架橋されていない樹脂を添加して、凝集物上に殻（シェル）を設けるステップと、殻で被覆された凝集物を加熱してトナーを生成するステップと、オプションでトナーを単離するステップとを含む。実施形態では、加熱ステップは、実質的に架橋されていない樹脂をガラス転移温度より低い温度で加熱する第１加熱ステップと、実質的に架橋されていない樹脂をガラス転移温度より高い温度で加熱する第２加熱ステップとを含む。実施形態では、トナー調製方法は、例えば反応混合物の総重量に対して約０．０１重量％〜約２０重量％のアニオン界面活性剤を与えるステップを含み、アニオン界面活性剤は、例えばドデシル硫酸ナトリウム、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、サルフェート、スルホナート、アジピン酸、ヘキサデシルジフェニルオキシドジスルホナート、またはこれらの混合物からなるグループから選択される。実施形態では、トナー調製方法は、例えば約０．３μｍ〜約０．８μｍの厚さをもつ殻を設ける。
【０００９】
本発明の方法で生成されるトナーは、特に画像形成法、中でも電子写真法に有用である。このトナーの利点は、最低定着温度、融解許容範囲の広さ、トナー離型性、低光沢性、粒子の頑強さ、摩擦電気特性、および例えば約１５０ｐｐｍ以上の高速現像といった複写機の要件に合致する特性を備えることである。
【００１０】
次に、架橋結合のない樹脂と、架橋結合された樹脂もしくはゲルと、着色料とを含むトナー組成物について説明する。また、ワックス、着色料、および凝析剤中で架橋結合のない樹脂と架橋結合された樹脂とを混合してトナーサイズの凝集物を形成するステップと、形成された凝集物上に架橋結合のないラテックスを添加して殻を設けるステップと、殻で被覆された凝集物を加熱してトナーを生成するステップと、オプションでトナーを単離するステップとを含むトナーの調製方法についても説明する。実施形態では、トナー調製方法は、反応混合物の総重量に対して、例えば約０．０１重量％〜約２０重量％のアニオン界面活性剤を与えるステップを含み、アニオン界面活性剤は、例えばドデシル硫酸ナトリウム、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、サルフェート、スルホナート、アジピン酸、ヘキサデシルジフェニルオキシドジスルホナート、またはこれらの混合物からなるグループから選択される。他の実施形態では、このように形成された殻は、例えば約０．３μｍ〜約０．８μｍの厚さをもつ。
【００１１】
非架橋結合樹脂および架橋結合樹脂またはゲル用に選択されるラテックス樹脂またはポリマーには、スチレンアクリラート、スチレンメタクリラート、ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、β−カルボキシエチルアクリラート、ポリエステル、および公知のポリマー類、例えばポリ（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（メチルメタクリラート−ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリラート−ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリラート−ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリラート−ブタジエン）、ポリ（メチルアクリラート−ブタジエン）、ポリ（エチルアクリラート−ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリラート−ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリラート−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（メチルメタクリラート−イソプレン）、ポリ（エチルメタクリラート−イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリラート−イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリラート−イソプレン）、ポリ（メチルアクリラート−イソプレン）、ポリ（エチルアクリラート−イソプレン）、ポリ（プロピルアクリラート−イソプレン）、ポリ（ブチルアクリラート−イソプレン）、ポリ（スチレン−プロピルアクリラート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリラート）、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−ブチルアクリラート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリラート−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリラート−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン−ブチルアクリラート−アクリロニトリル−アクリル酸）等があるが、これらに限定するものではない。実施形態では、樹脂またはポリマーは、スチレン／ブチルアクリラート／カルボン酸三量体である。実施形態では、実質的に架橋されていない樹脂と架橋結合された樹脂の少なくとも一方が、実質的に架橋されていない樹脂または架橋結合された樹脂の総重量に対して約０．０５重量％〜約１０重量％のカルボン酸を含む。
【００１２】
実施形態では、実質的に架橋されていない樹脂は、架橋結合が約０．１％未満の樹脂を含む。例えば、非架橋結合ラテックスは、実施形態では、例えば開始剤、連鎖移動剤（ＣＴＡ）、および界面活性剤中で、エマルション重合によって調製されるスチレン、ブチルアクリラート、およびβ−カルボキシエチルアクリラート（β−ＣＥＡ）モノマー群（本明細書中、モノマーＡ、Ｂ、Ｃと称する）を含むが、これらモノマーに限定するものではない。
【００１３】
実施形態では、実質的に架橋されていない樹脂は、スチレン：ブチルアクリラート：β−カルボキシエチルアクリラートを含み、例えば非架橋結合樹脂モノマーは、モノマー総重量に対して、約７０重量％〜約９０重量％のスチレン、約１０重量％〜約３０重量％のブチルアクリラート、および百分率で約０．０５部〜約１０部、または約３部のβ−ＣＥＡを含むが、これらに限定するものではない。例えばカルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、β−カルボキシエチルアクリラート（β−ＣＥＡ）、フマル酸、マレイン酸、およびケイ皮酸からなるグループから選択できるが、これらに限定するものではない。
【００１４】
本発明の特徴部分では、非架橋結合樹脂は、モノマー総重量に対して、約７３重量％〜約８５重量％のスチレン、約２７重量％〜約１５重量％のブチルアクリラート、および百分率で約１．０部〜約５部のβ−ＣＥＡを含むが、組成物および調製方法はこれら特定のタイプのモノマーまたは範囲に限定するものではない。他の特徴部分では、非架橋結合樹脂は、モノマー総重量に対して、約８１．７重量％のスチレン、約１８．３重量％のブチルアクリラート、および百分率で約３．０部のβ−ＣＥＡを含む。
【００１５】
開始剤は、例えば過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、または過硫酸アンモニウムを含むが、これに限定するものではない。また開始剤は、例えばモノマーの重量に対して約０．５重量％〜約３．０重量％含まれうるが、これに限定するものではない。ＣＴＡは、モノマーＡとＢを合わせた重量に対して約０．５重量％〜約５．０重量％含まれうるが、これに限定するものではない。実施形態では、界面活性剤はアニオン界面活性剤であり、水相の重量に対して約０．７重量％〜約５．０重量％の範囲で含まれうるが、このタイプおよび範囲に限定するものではない。
【００１６】
例えば、モノマーは、スターブフィーダ（ｓｔａｒｖｅ  ｆｅｅｄｅｒ）による制御下で重合され、粒径約１００ｎｍ〜約３００ｎｍのラテックス樹脂の粒子を与える。
【００１７】
例えば、非架橋結合ラテックス樹脂の分子量は、約３０，０００〜約３７，０００、または約３４，０００であるが、この範囲に限定するものではない。
【００１８】
実施形態では、非架橋結合樹脂の開始ガラス転移温度（ＴＧ）は、例えば約４６℃〜約６２℃、または約５８℃であるが、これに限定するものではない。
【００１９】
実施形態では、カルボン酸のグループの量は、樹脂モノマーＡおよびＢの約０．０４ｐｐｈ〜約４．０ｐｐｈの範囲で選択されるが、これに限定するものではない。
【００２０】
実施形態では、分子数（Ｍｎ）は、約５０００〜約２０，０００、または約１１，０００である。
【００２１】
実施形態では、調製された非架橋結合ラテックス樹脂のｐＨは、約１．０〜約４．０、または約２．０である。
【００２２】
例えば、架橋結合ラテックスは、過硫酸塩、ＣＴＡ、および界面活性剤等の開始剤中で、スチレン、ブチルアクリラート、β−ＣＥＡおよびジビニルベンゼン（本明細書ではこれらをそれぞれモノマーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと称する）を含む非架橋結合ラテックスのエマルション重合によって調製される。実施形態では、架橋結合されたモノマーの比率は、スチレン約６０重量％〜約７５重量％、ブチルアクリラート約４０重量％〜約２５重量％、β−ＣＥＡ百分率約３部〜約５部、およびジビニルベンゼン百分率約３部〜約５部であるが、これら特定のモノマーのタイプまたは範囲に限定するものではない。
【００２３】
実施形態では、モノマー組成物は、例えば約６５％のスチレン、３５％のブチルアクリラート、百分率３部のβ−ＣＥＡ、および百分率約１部のジビニルベンゼンを含みうるが、この割合に限定するものではない。
【００２４】
実施形態では、架橋結合ラテックスのＴｇ（開始時）は約４０℃〜約５５℃、または約４２℃である。
【００２５】
実施形態では、架橋結合度は約０．３％〜約２０％であるが、ジビニルベンゼンの濃度が上昇すると架橋結合が増加するため、これに限定するものではない。
【００２６】
実施形態では、架橋結合ラテックスの可溶部分は、分子量（Ｍｗ）約１３５，０００、分子数（Ｍｎ）約２７，０００であるが、これに限定するものではない。
【００２７】
実施形態では、架橋結合ラテックスの粒径は、約２０ｎｍ〜約２５０ｎｍ、または約５０ｎｍであるが、これに限定するものではない。
【００２８】
界面活性剤は任意のもの、例えば市場で入手可能なＮｅｏｇｅｎ  ＲＫまたはＤｏｗｆａｘ等の非イオン性またはアニオン界面活性剤でもよいが、これに限定するものではない。
【００２９】
実施形態では、ｐＨは約１．５〜約３．０、または約１．８である。実施形態では、ラテックスの粒子サイズは、例えば体積平均粒径（ブルックヘブン（Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ）ナノサイズ粒度分析計で測定）で約０．０５μｍ〜約１μｍである。実施形態ではこれ以外のラテックス粒子サイズおよび有効量を選択してもよい。
【００３０】
本発明の方法に選択されるラテックス樹脂は、例えばエマルション重合法によって調製され、このような方法に用いられるモノマーには、上述したスチレン、アクリラート、メタクリラート、ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、およびβ−ＣＥＡがあるが、これらに限定するものではない。重合中に樹脂の分子量をコントロールするため、例えば約０．１％〜約１０％の有効量のドデカンチオール、および／または約０．１％〜約１０％の有効量の四臭化炭素等の公知の連鎖移動剤を使用してもよい。
【００３１】
例えば約０．０５μｍ〜約１μｍの樹脂粒子を得る他の方法は、ポリマー調製法、ポリマー溶液微小懸濁法、機械的粉砕法、またはその他の公知の方法から選択できる。
【００３２】
実施形態では、例えば反応混合物に対して約０．０１重量％〜約２０重量％、または約０．１重量％〜約１５重量％の界面活性剤には、ローヌ・プーラン（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ）社製のＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−５２０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−７２０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−８９０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−７２０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−２９０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−２１０（登録商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（登録商標）、およびＡＮＴＡＲＯＸ８９７（登録商標）等の、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール等の非イオン性界面活性剤がある。実施形態では、非イオン性界面活性剤の有効濃度は、例えば反応混合物に対して重量比約０．０１重量％〜約１０重量％、または約０．１重量％〜約５重量％である。
【００３３】
アニオン界面活性剤には、例えばドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、サルフェートおよびスルホナート、ならびにアルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）社製のアジピン酸、花王（株）製のＮＥＯＧＥＮ  Ｒ（登録商標）、ＮＥＯＧＥＮ  ＳＣ（登録商標）、Ｄｏｗｆａｘ  ２Ａ１（ヘキサデシルジフェニルオキシドジスルホナート）等がある。一般的に用いられるアニオン界面活性剤の有効濃度は、例えば反応混合物に対して重量比約０．０１重量％〜約１０重量％、または約０．１重量％〜約５重量％である。
【００３４】
ｐＨを上昇させて凝集物の粒子をイオン化させ、これにより凝集物のサイズを安定化させ、かつサイズの増大を防止するために使用される塩基には、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化セシウム等がある。
【００３５】
凝集物の懸濁液に合体前または合体中に任意で添加して、例えば温度の上昇に伴う凝集物のサイズの増大を防止または凝集物のサイズを安定化させることのできる追加の界面活性剤は、例えば、ドデシルベンゼンナトリウムスルホナート、ドデシルナフタレンナトリウムサルフェート、ジアルキルベンゼンアルキル、サルフェートおよびスルホナート、アルドリッチ社製のアジピン酸、ならびに花王株式会社製のＮＥＯＧＥＮ  Ｒ（登録商標）、ＮＥＯＧＥＮ  ＳＣ（登録商標）等のアニオン界面活性剤から選択できる。界面活性剤はまた、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、メタロース、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モノラウリン酸ソルビット、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、およびジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール（ローヌ・プーラン社製のＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−５２０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−７２（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−８９０（登録商標）、ＩＧＥＰＡｌ  ＣＯ−７２０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−２９０（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（登録商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（登録商標）およびＡＮＴＡＲＯＸ８９７（登録商標）等）の、非イオン性界面活性剤から選択してもよい。例えば、凝集物のサイズ安定化剤として一般的に用いられるアニオン系または非イオン性界面活性剤の有効量は、例えば反応混合物に対して約０．０１重量％〜約１０重量％、または約０．１重量％〜約５重量％である。
【００３６】
使用できる酸には、例えば硝酸、硫酸、塩酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、コハク酸、サリチル酸等があり、これらの酸は、実施形態では、水の重量に対して約０．５重量％〜約１０重量％、または約０．７重量％〜約５重量％で希釈して用いられる。
【００３７】
本発明のトナー組成物に適したワックスには、例えば炭素原子数約１〜約２５のアルキレンワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの混合物等があるが、これらに限定するものではない。ワックスの量は、例えば組成物の総重量に対して約６重量％〜約１５重量％である。ワックスの例には、本明細書に例示するアライド・ケミカル（Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）およびペトロライト・コーポレーション（Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のポリプロピレン類およびポリエチレン類、マイケルマン・インク（Ｍｉｃｈａｅｌｍａｎ  Ｉｎｃ．）およびダニエルズ・プロダクツ・カンパニー（Ｄａｎｉｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製のワックスエマルション類、イーストマン・ケミカル・プロダクツ・インク（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，  Ｉｎｃ）製のＥｐｏｌｅｎｅ  Ｎ１５（登録商標）、三洋化成工業株式会社製の重量平均分子量の小さいポリプロピレンであるＶｉｓｃｏｌ  ５５０−Ｐ（登録商標）、ならびに同様の材料がある。市場入手可能なポリエチレン類の分子量（Ｍｗ）は約１，０００〜約５，０００と考えられ、市場入手可能なポリプロピレン類の分子量（Ｍｗ）は約４，０００〜約１０，０００と考えられる。本件に開示するワックス類の例には、アミン類、アミド類（マイクロ・パウダ・インク（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．）製のＡｑｕａ  Ｓｕｐｅｒｓｌｉｐ  ６５５０（登録商標）、Ｓｕｐｅｒｓｌｉｐ  ６５３０（登録商標）等）、フッ素化ワックス類（マイクロ・パウダ・インク製のＰｏｌｙｆｌｕｏ  １９０（登録商標）、Ｐｏｌｆｌｕｏ  ２００（登録商標）、Ｐｏｌｙｆｌｕｏ  ５２３ＸＦ（登録商標）、Ａｑｕａ  Ｐｏｌｙｆｌｕｏ  ４１１（登録商標）、Ａｑｕａ  Ｐｏｌｙｓｉｌｋ  １９（登録商標）、Ｐｏｌｙｓｉｌｋ  １４（登録商標）等）、フッ素化ワックス類とアミドワックス類との混合物（同じくマイクロ・パウダ・インク製のＭｉｃｒｏｓｐｅｒｓｉｏｎ  １９（登録商標）等）、イミド類、エステル類、４級アミン類、カルボン酸もしくはアクリルポリマーエマルション（ＳＣジョンソン・ワックス（ＳＣ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｗａｘ）製のＪｏｎｃｒｙｌ  ７４（登録商標）、８９（登録商標）、１３０（登録商標）、５３７（登録商標）および５３８（登録商標）等）、ならびに塩素化ポリプロピレン類およびポリエチレン類（アライド・ケミカル、ペトロライト・コーポレーション、ＳＣジョンソン・ワックス製）などがある。
【００３８】
実施形態では、ワックスは、例えば粒径約１００ｎｍ〜約５００ｎｍのワックスと、水と、アニオン界面活性剤とからなる分散相のワックスを含む。実施形態では、ワックスの含有量は、例えば約６重量％〜約１５重量％である。実施形態では、ワックスは、ベーカー・ペトロライト（Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ）社製のＰｏｌｙｗａｘ８５０等の粒径約１００ｎｍ〜約５００ｎｍのポリエチレンワックスの粒子を含むが、これに限定するものではない。ワックスの分散に使用される界面活性剤は、花王（株）製のＮｅｏｇｅｎ  ＲＫ（登録商標）またはテイカ（株）製のＴＡＹＣＡＰＯＷＥＲ  ＢＮ２０６０等のアニオン界面活性剤であるが、これに限定するものではない。
【００３９】
本発明で使用する着色料または顔料には、顔料、染料、顔料と染料の混合物、顔料の混合物、染料の混合物等がある。記載を簡易にするため、本明細書中、「着色料」とは、特定の顔料または他の着色料の成分を明記しない限りは、着色料、染料、顔料、およびこれらの混合物をさす。実施形態では、着色料は、顔料、染料、これらの混合物、カーボンブラック、磁鉄鉱、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー、ブラウン、およびこれらの混合物を、組成物の総重量に対して約１重量％〜約２５重量％含む。当業者であれば、本発明の開示に基づいて上記以外の有用な着色料を容易に考えうるはずである。
【００４０】
他の有用な着色料には、使用前に水または界面活性剤の少なくともいずれかに分散可能な、水ベースの分散物に分散させた顔料がある。
【００４１】
他の有用な着色料には、例えば磁鉄鉱、および表面処理を施した磁鉄鉱等、またはこれらの混合物がある。マゼンタの例には、例えばカラーインデックス名ＣＩ６０７１０、ＣＩディスパーストレッド（Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｒｅｄ）１５である２，９−ジメチル置換キナクリドンおよびアントラキノン染料、カラーインデックス名ＣＩ２６０５０、ＣＩ  ソルベントレッド（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ）１９であるジアゾ系染料等、およびこれらの混合物がある。シアンの例には、カラーインデックス名ＣＩ７４１６０、ＣＩピグメントブルー（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ）のｘ−銅フタロシアニン顔料である銅テトラ（オクタデシルスルホンアミド）フタロシアニン、およびカラーインデックス名ＣＩ６９８１０、スペシャルブルー（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌｕｅ）Ｘ−２１３７であるアントラトレンブルー（Ａｎｔｈｒａｔｈｒｅｎｅ  Ｂｌｕｅ）等、およびこれらの混合物がある。選択可能なイエローの例には、ジアリーリドイエローの３，３−ジクロロベンゼンアセトアセトアニリド、カラーインデックス名ＣＩ１２７００、ＣＩソルベントイエロー（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）１６であるモノアゾ系顔料、カラーインデックス名フォロンイエロー（Ｆｏｒｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ）ＳＥ／ＧＬＮ、ＣＩディスパーストイエロー（Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｙｅｌｌｏｗ）３３であるニトロフェニルアミンスルホンアミド、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−２，４−ジメトキシアセトアセトアニリド、およびパーマネントイエロー（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）ＦＧＬがある。着色した磁鉄鉱、例えばＭＡＰＩＣＯＢＬＡＣＫとシアン成分との混合物等も顔料として選択できる。
【００４２】
本発明の特徴を有する実施形態では、本発明の方法で使用される凝析剤は、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）またはポリスルホケイ酸アルミニウム（ＰＡＳＳ）等のポリメタルハロゲン化物を含む。例えば、凝析剤によって金属含有率が約４００ｐｐｍ（百万分率）〜約１０，０００ｐｐｍ（百万分率）の最終トナーが得られる。他の特徴部分では、凝析剤は、アルミニウム含有率が約４００ｐｐｍ（百万分率）〜約１０，０００ｐｐｍ（百万分率）の最終トナーを生成するポリ塩化アルミニウムを含む。
【００４３】
上記の実施形態では、トナー調製方法は、ワックスと顔料との分散物中で、非架橋結合ラテックスを一定量の架橋結合ラテックスと混合し、これにポリ塩化アルミニウム等のポリメタルハロゲン化物の凝析剤を添加し、ポリトロン等で高速混合させてトナー粒子を生成するステップを含む。これによって得られたｐＨ約２．０〜約３．０の混合物を、樹脂Ｔｇより下の温度まで加熱して凝集し、トナーサイズの凝集物を生成する。こうして生成された凝集物に追加の非架橋結合ラテックスを添加し、凝集物上に殻を設ける。続いて、水酸化ナトリウム溶液を加えて、ｐＨ約７．０に達するまで混合物のｐＨを変化させる。混合物のｐＨが約７．０に達すると、カルボン酸がイオン化されて凝集物上に追加の負電荷が生じ、これによりラテックス樹脂のＴｇより上まで加熱された場合に粒子サイズ分布を安定化させ、かつが粒子サイズのさらなる成長または増大を防止する。その後、混合物の温度を約９５℃まで上昇させる。約３０分後、混合物のｐＨは、凝集物を合体または融解させて、さらなる加熱によって複合粒子を生成するのに十分な値、例えば約４．５まで低下する。融解された粒子は、希望の形状に達するまで、Ｓｙｓｍｅｘ  ＦＰＩＡ２１００アナライザ等によってシェイプファクタまたは円環性を測定する。
【００４４】
混合物を室温まで冷却させ、洗浄する。初回の洗浄は、例えばｐＨ約１０、温度約６３℃で行い、その後、脱イオン水（ＤＩＷ）で室温で洗浄する。続いて、ｐＨ約４．０、温度約４０℃で洗浄し、その後、ＤＩＷで最後の洗浄を行う。その後、トナーを乾燥させる。
【００４５】
理論に縛られたくはないが、本発明の非架橋結合ラテックスと、架橋結合ラテックスと、ワックスと、着色料とを含むトナー組成物では、架橋結合ラテックスは主としてホットオフセットを上げるために使用し、一方、ワックスは吐出性を与えるために使用する。非架橋結合ラテックス対架橋結合ラテックスの比率、ワックス含有率、および着色料の含有率は、トナーの流動性を調整するように選択する。
【００４６】
実施形態では、トナー中に含まれる非架橋結合樹脂、架橋結合樹脂またはゲル、ワックス、および着色料は、組成物全体を約１００％とした場合、組成物の総重量に対して、非架橋結合樹脂約６８重量％〜約７５重量％、架橋結合樹脂またはゲル約６重量％〜約１３重量％、ワックス約６重量％〜約１５重量％、および着色料約７重量％〜約１３重量％であるが、これに限定するものではない。実施形態では、組成物の総重量に対して、非架橋結合樹脂約７１重量％、架橋結合樹脂またはゲル約１０重量％、ワックス約９重量％、および着色料約１０重量％である。
【００４７】
実施形態では、トナー組成物は、Ｍｗ約２５，０００〜約４０，０００、または約３５，０００、Ｍｎ約９，０００〜約１３，０００、または約１０，０００、およびＴｇ（開始時）約４８℃〜約６２℃、または約５４℃である。
【００４８】
本発明のトナー組成物の実施形態では、生成されるトナーのシェイプファクタは約１２０〜約１４０、粒子の円環性は約０．９３０〜約０．９８０である。
【００４９】
実施形態では、着色料は、カーボンブラック等の黒色顔料を含む。他の実施形態では、着色料は、シェイプファクタ１００を球体とした場合にシェイプファクタ約１２０〜約１４０、かつＳｙｓｍｅｘ  ＦＰＩＡ２１００アナライザ等による測定で、円環性１．００を球体とした場合に円環性約０．９００〜約０．９８０であるブラックトナー粒子を含む顔料である。
【００５０】
他の特徴部分では、着色料は、体積平均粒径約５０ｎｍ〜約３００ｎｍの顔料粒子と、水と、アニオン界面活性剤とを含む顔料の分散物を含む。例えば、着色料は、アニオン界面活性剤および任意により非イオン性界面活性剤の分散物中で調製されて粒子サイズ約５０ｎｍ〜約３００ｎｍの顔料となる、市場入手可能なＲｅｇａｌ  ３００等のカーボンブラック顔料分散物を含みうる。実施形態では、カーボンブラックの分散に使用する界面活性剤は、Ｎｅｏｇｅｎ  ＲＫ（登録商標）またはＴＡＹＣＡＰＯＷＤＥＲ  ＢＮ２０６０等のアニオン界面活性剤だが、これらに限定するものではない。顔料の分散物を生成するにはアルティマイザ（ｕｌｔｉｍｉｚｅｒ）タイプの装置を選択できるが、媒体ミルまたはその他の手段を用いてもよい。
【００５１】
任意により、トナー中には染料または顔料等の他の公知の各種着色料を含んでもよく、任意によりトナーは電子写真エンジンにおいてブラック以外の追加カラーとして使用してもよく、例えばトナー組成物の重量に対して約１重量％〜約６５重量％、または約１重量％〜約１５重量％、または約３重量％〜約１０重量％の有効量を選択できる。
【００５２】
〔実施例〕
スチレン、ｎ−ブチルアクリラート、およびβ−ＣＥＡのエマルション重合によって生成されるポリマー粒子を含むＥＰ５と称されるラテックスエマルションを、以下のように調製した。約６０５ｇのＤｏｗｆａｘ  ２Ａ１アニオン乳化剤と、約３８７ｋｇの脱イオン水とからなる界面活性剤溶液を、ステンレス鋼製の保持タンク中で約１０分間混合させて調製した。その後、保持タンクを窒素で約５分間パージした後、反応槽へ移した。その後、反応槽を窒素でパージしながら、約１００ｒｐｍで攪拌した。その後、反応槽を約８０℃まで自重制御して加熱し、８０℃で約２時間保持した。これとは別に、約６．１ｋｇの過硫酸塩アンモニウム開始剤を、約３０．２ｋｇの脱イオン水に溶解させた。別途、モノマーエマルションを次のように調製した。約３１１．４ｋｇのスチレンと、約９５．６ｋｇのブチルアクリラートと、約１２．２１ｋｇのβ−ＣＥＡと、約２．８８ｋｇの１−ドデカンチオールと、約１．４２ｋｇのＡＤＯＤ（１，１０−デカンジオールジアクリラート）と、約８．０４ｋｇのＤｏｗｆａｘ  ２Ａ１アニオン界面活性剤と、約１９３ｋｇの脱イオン水とを混合し、エマルションを生成した。その後、生成したエマルションの約１％を、窒素でパージしながら約８０℃で水相の界面活性剤を含む反応槽中にゆっくりと与え、「種」を形成した。その後、開始剤の溶液をゆっくりと反応槽中に充填した。約１０分後、残りのエマルションを調量ポンプを用いて約０．５ミリリットル／分の速度で連続して反応槽に与えた。モノマーエマルションをすべて主反応槽に充填した後、温度約８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させた。その後、完全冷却を行い、反応槽の温度を約３５℃まで下げた。得られた生成物を保持タンク中に回収して、乾燥させた。乾燥後のラテックスの分子特性は、Ｍｗ＝約３５，４１９、Ｍｎ＝約１１，３５４、開始Ｔｇ＝約５１．０℃であった。
【００５３】
スチレン、ｎ−ブチルアクリラート、ジビニルベンゼン、およびβ−ＣＥＡの半連続的なエマルション重合によって生成されるポリマーゲル粒子を含むＥＡ１５−８と称されるラテックスエマルションを、以下のように調製した。約１．７５ｋｇのＮｅｏｇｅｎ  ＲＫ（登録商標）アニオン乳化剤と、約１４５．８ｋｇの脱イオン水とからなる界面活性剤溶液を、ステンレス鋼製の保持タンク中で約１０分間混合させて調製した。その後、保持タンクを窒素で約５分間パージしてから、反応槽へ移した。続いて、反応槽を窒素でパージしながら、約３００ｒｐｍで攪拌した。その後、反応槽を制御速度で約７６℃まで加熱し、その温度に保持した。別容器中で、約１．２４ｋｇの過硫酸塩ナトリウム開始剤を、約１３．１２ｋｇの脱イオン水に溶解させた。第２の別容器中で、モノマーエマルションを以下のように調製した。約４７．３９ｋｇのスチレンと、約２５．５２ｋｇのｎ−ブチルアクリラートと、約２．１９ｋｇのβ−ＣＥＡと、約７２９ｇの５５％グレードのジビニルベンゼンと、約４．０８ｋｇのＮｅｏｇｅｎ  ＲＫアニオン界面活性剤と、約７８．７３ｋｇの脱イオン水とを混合して、エマルションを生成した。スチレンモノマー対ｎ−ブチルアクリラートモノマーの比率は、約６５重量％対約３５重量％であった。生成したエマルションの約１％を、窒素パージ下で約７６℃で水相の界面活性剤を含む反応槽中へゆっくりと与えて「種」を形成した。その後、開始剤溶液をゆっくりと反応槽に充填し、約２０分間休ませた。約２０分間の静止後、エマルションの残量を調量ポンプを用いて反応槽中へ連続して与えた。モノマーエマルションをすべて主反応槽中に充填した後、温度を約７６℃にしてさらに約２時間維持し、反応を完了させた。その後、完全冷却を行い、反応槽の温度を約３５℃まで下げた。生成物は、１μｍフィルターパッドにろ過させた後、保持タンク中へ回収した。ラテックスの一部を乾燥させた後に測定した分子特性は、Ｍｗ＝約１３４，７００、Ｍｎ＝約２７，３００、開始Ｔｇ＝約４３℃であった。ディスク遠心式粒度分布測定装置で測定したラテックスの平均粒径は、約４８ｎｍであった。ガスクロマトグラフィで測定した残留モノマーは、スチレンが５０ｐｐｍ（百万分率）未満、ｎ−ブチルアクリラートが約１００ｐｐｍ（百万分率）未満であった。
【００５４】
固形物含有率が約４１．４重量％である約１８６．１ｇのＥＰ５ラテックスと、固形物含有率が約３０．０７重量％である約５５．２２ｇのワックスエマルション（Ｐｏｌｙｗａｘ８５０（登録商標））とを、容器中で約４９２．８ｇの脱イオン水に添加し、ＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ  Ｔｕｒｒａｘ（登録商標）Ｔ５０ホモジナイザを約４，０００ｒｐｍで動作させて攪拌した。その後、固形物含有率が約１７重量％である約１１３．５ｇの黒色顔料の分散物（Ｓｕｎ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  ＷＡ１９４５（Ｒｅｇａｌ  ３３０））と、固形物含有率が約２４重量％である約７５ｇのＥＡ１５−８ラテックスゲルとを上記の混合物に加え、これに続いて約３．０６ｇのポリ塩化アルミニウム混合物と約２７．５４ｇの０．０２モル（Ｍ）の硝酸溶液とを含む約３０．６ｇの非結晶性の（ｆｌｏｃｃｕｌｅｎｔ）混合物を一滴ずつ加えた。非結晶性の混合物を一滴ずつ加えながらホモジナイザの速度を約５，２００ｒｐｍまで上昇させ、さらに５分間均質化させた。その後、混合物を１分間に１℃ずつ約４９℃まで加熱し、約１．５時間〜約２時間保持し、これによりコールターカウンタ（ベックマン・コールター（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ、Ｉｎｃ．）製）の測定で体積平均粒径約５μｍとなった。温度上昇中、攪拌器は約２５０ｒｐｍで動作させた。設定温度４９℃に達して約１０分後、攪拌器の速度を約２２０ｒｐｍまで落とした。反応槽の混合物にさらに１２１．２ｇのＥＰ５ラテックスを添加し、約４９℃でさらに約３０分間凝集させて、体積平均粒径約５．７μｍとなった。反応槽の混合物のｐＨは、１．０Ｍの水酸化ナトリウム溶液で約７に調整した。その後、反応槽の混合物を１分間に約１℃ずつ約９５℃まで加熱した。その後、混合物のｐＨを０．３Ｍの硝酸溶液で約３．７に調整した。続いて、反応槽の混合物を約９５℃で約５時間静かに攪拌し、合体かつ球状化させた。その後、反応槽のヒータを切り、混合物を１分間に約１℃ずつ室温まで冷却させた。こうして得られたトナー混合物は、約１６．７重量％のトナーと、約０．２５重量％のアニオン界面活性剤と、約８２．９重量％の水とから構成された。この混合物のトナーは、約７１重量％のスチレン／アクリラートの非架橋結合ポリマーと、約１０重量％のＥＡ１５−８架橋結合ポリマーまたはゲルと、約１０重量％のＲｅｇａｌ３３０顔料と、約９重量％のＰＷ８５０ワックスとを含み、体積平均粒径約５．７μｍ、かつ粒子サイズ分布（ＧＳＤ）約１．１９であった。粒子は６回洗浄し、１回目はｐＨ約１０で約６３℃で行い、続く３回は脱イオン水で室温で行い、その後１回はｐＨ約４．０で約４０℃で行い、最終洗浄は脱イオン水で室温で行った。
【００５５】
トナーの流動パラメータを、レオメトリック（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ）社製のＳＲ５０００ストレスレオメータを用いて測定した。タンデルタ（ｔａｎδ）の測定方法は、温度約７５℃かつ平方インチあたり約１，０００ポンド（ｐｓｉ）（１ｐｓｉ＝６８９４．７５７２９パスカル）の圧力で、直径約２５ミリメートル、厚さ約２ミリメートルの均質なディスクを調製するステップを含む。このディスクを、直径２５ミリメートルの２つの平行なプレート間に設置して、ダイナミック温度ステップ検査を行った（ステップ検査は、温度を設定した温度に平衡させ、そこで粘度Ｇ’とＧ”を測定し、その後、温度を次の設定温度に段階的に上昇させて同じ測定セットを行う温度変化ステップを含む）。測定は一定の周波数１Ｈｚで一定のストレス５００パスカルで行った。弾性率Ｇ’と粘度率Ｇ”を、約１３０℃と約１４０℃と約１５０℃で３度測定した。Ｇ’およびＧ”から、各温度でのタンデルタ（ｔａｎδ）を公式Ｔａｎ  ｄｅｌｔａ＝Ｇ”／Ｇ’を用いて計算した。周波数１Ｈｚかつストレス５００パスカルでは、トナーのタンデルタは、温度１５０℃〜１３０℃で０．６３〜０．９０であった。実施形態では、トナーは、１１０℃で貯蔵弾性率（Ｇ’）をもつと特徴付けられた。他の実施形態では、トナーの貯蔵弾性率は１５０℃で５０００であった。
【００５６】
他の実施形態では、本発明の方法によって調製したトナーと、スチール、フェライト等の被覆されたキャリアを含む公知のキャリア粒子とを、例えばトナー濃度約２％〜約８％で混合して、現像液の組成物を調製した。実施形態では、選択されるキャリアもまた、導電性カーボンブラック等の、導電性の化合物を被覆するポリマー中に分散させたものを含み、かかる導電性の化合物は約１５重量％〜約６５重量％、または約２０重量％〜約４５重量％等の各種の最適量だけ含まれる。