(57)【要約】      （修正有）【課題】ブロッキング特性に有害作用をもたらさずに、トナーの光沢及び融合特性の改善を可能にするエマルジョン凝集トナーを提供する。【解決手段】ワックス含有エマルジョン凝集トナーの作製により、特定のアスペクト比及び円形度を有するワックスドメインを粒子内部に有し、且つ、特定の形状特性を有するスチレンアクリレート樹脂を含むトナー粒子を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレンアクリレート樹脂と、
ワックスと、
任意選択の着色剤と、
を含む粒子を含み、前記トナー粒子が、約０．９４０〜約０．９９９の円形度を有し、前記トナー粒子が、約１．４〜約１．８のアスペクト比を有するワックスドメインを含有し、前記トナー粒子が、約１．３〜約１．６の真円度を有するワックスドメインを含有するトナー組成物。
【請求項２】
前記樹脂がスチレンアクリレートコポリマーを含む、請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記スチレンアクリレート樹脂が、約８２〜約８６重量パーセントの量で前記トナー粒子中に存在する、請求項１に記載のトナー。
【請求項４】
前記ワックスが、Ｆｉｓｈｅｒ  Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、パラフィンワックスおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のトナー。
【請求項５】
前記全ワックスが、約１０〜約１２重量パーセントの量でトナー粒子中に存在する、請求項１に記載のトナー。
【請求項６】
前記トナー粒子が、顔料着色剤を約５〜約７重量パーセントの量で含有する、請求項１に記載のトナー。
【請求項７】
温度約１９０℃、速度約２２０ｍｍ／ｓおよびニップ滞留時間約３４ｍｓで普通紙に印刷および定着した場合、前記トナーが約３２〜約３９ｇｇｕの光沢を示す、請求項１に記載のトナー組成物。
【請求項８】
速度約２２０ｍｍ／ｓおよびニップ滞留時間約３４ｍｓで普通紙に印刷および融着した場合、前記トナーが約１３１〜約１３７℃の最低定着温度を示す、請求項１に記載のトナー組成物。
【請求項９】
速度約２２０ｍｍ／ｓおよびニップ滞留時間約３４ｍｓで普通紙に印刷および融着した場合、前記トナーが約１２７〜約１３０℃のコールドオフセット温度を示す、請求項１に記載のトナー組成物。
【請求項１０】
前記トナーがエマルション凝集トナーである、請求項１に記載のトナー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は光沢および融合特性の改善を示す、連続エマルション凝集工程により調製されるトナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真トナーの調製のための多数の工程が、当業者の範囲内にある。エマルション凝集（ＥＡ）は、このような方法の１つである。エマルション凝集技術は、エマルション重合を使用して樹脂を加熱することにより、樹脂粒子のエマルションラテックスの配合品を引き起こす。
【０００３】
この数年にわたって、定着に必要なエネルギーが低いトナーを設計する傾向が、トナー工業において増加している。より低い定着エネルギーを提供するために、製造業者は、ポリエステル樹脂をスチレンアクリレート樹脂の代わりに使用するトナー設計ヘと移行している。ポリエステルテクノロジーは、融合過程においてエネルギー消費の低い設計を可能にした。しかし、ポリエステルトナー設計の欠点の１つは、ポリエステルラテックスのコストが高いことである。したがって、スチレンアクリレートトナーの粘弾性を最適化して、必要な融合エネルギーの低下を可能にすることが望ましいと思われる。しかし、それによって、原料のいくつかの特性の変化または原料のいくつかを他のものとの置き換えを伴うであろう。課題は、トナーの融合性能における利益を可能にし、一方で他のすべての機能的特性を変化させないことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、公知の組成および工程は、それらの意図される目的に適切であるが、制御された、適合可能なレオロジー特性を有するトナー粒子に対する必要性が依然としてある。加えて、制御された、適合可能な融合特性を有するトナー粒子に対する必要性が依然としてある。さらに、トナーレオロジーとは独立して、適合可能な粒子形状のトナー粒子に対する必要性が依然としてある。さらに、連続エマルション凝集法により調製される、上記の有利性を有するトナーに対する必要性が依然としてある。時間およびエネルギーに関して効率的な方法により調製される、上記の有利性を有するトナーに対する必要性もまた存在する。さらに、このようなトナーのブロッキング性に有害作用をもたらさない、適合可能な融着特性を有するトナーに対する必要性が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
スチレンアクリレート樹脂、ワックスおよび任意選択の着色剤を含み、トナー粒子が、約０．９４０〜約０．９９９の円形度を有し、トナー粒子が、約１．４〜約１．８のアスペクト比を有するワックスドメインを含有し、トナー粒子が、約１．３〜約１．６の真円度を有するワックスドメインを含有するトナー組成物を、本明細書において開示する。
【０００６】
別の実施形態において、スチレンアクリレート樹脂、少なくとも１種のワックスおよび任意選択の着色剤ならびにトナー粒子外部に配置されたシェルを含むトナー粒子を含み、トナー粒子が、約０．９４０〜約０．９９９の円形度を有し、トナー粒子が、約１．４〜約１．８のアスペクト比を有するワックスドメインを含有し、トナー粒子が、約１．３〜約１．６の真円度を有するワックスドメインを含有するトナー組成物を提供する。
【０００７】
（ａ）（１）少なくとも１種のポリマー樹脂のラテックス、（２）ワックス分散体、（３）場合により着色剤分散体、および（４）任意選択の添加剤分散体を含むエマルションを調製することにより、粒子を含むスラリーを形成するステップ、（ｂ）スラリーから粒子を凝集させるステップ、（ｃ）場合により第２のポリマーラテックスを加え、粒子を凝集させ、粒子上にシェルを形成するステップ、（ｄ）粒子の凝集を凍結させるステップ、（ｅ）凝集粒子のスラリーを予熱するステップ、（ｆ）凝集粒子のスラリーのｐＨを上昇させるステップ、（ｇ）凝集粒子を融合させ、凝集粒子を、少なくとも１つの熱交換器を含む系を連続通過させることによってトナー粒子を形成するステップ、（ｈ）ならびに場合により、融合トナー粒子のスラリーのｐＨを上昇させ、次いで該系を通過させるステップ、ならびに（ｉ）約０．９４０〜約０．９９９の円形度を有し、約１．４〜約１．８のアスペクト比を有するワックスドメインを含有し、約１．３〜約１．６の真円度を有するワックスドメインを含有するトナー粒子を系から回収するステップを含む、トナー粒子を形成する方法をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、４つの熱交換器を組み込み、エマルション凝集工程において昇温／融合を実施するための系を例示する図である。
【図２】図２は、３つの熱交換器を組み込み、第１および第３の熱交換器工程からエネルギーを回収するための閉ループで連結されている、エマルション工程において昇温／融合を実施するための系を例示する図である。
【図３】図３は、本明細書に記載の同一組成の２種のトナー、１種はバッチ工程（比較実施例Ａ）により調製され、１種は連続工程（比較実施例１）により調製されたトナーの透過電子顕微鏡画像であり、その中のワックスドメインの形状の違いを例示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に開示のトナーは、トナー形成において使用に適した、任意の所望または適切な樹脂から調製可能なエマルション凝集トナーである。このような樹脂は、順に、任意の適切なモノマー（単数または複数）から作製可能である。樹脂形成に有用な適切なモノマーとしては、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、これらの混合物などが挙げられる。
【００１０】
適切な樹脂の例としては、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリイソブチレート（ｐｏｌｙｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ）、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ビニルアセテートコポリマー、ポリプロピレンなどならびにこれらの混合物が挙げられる。使用可能な樹脂の具体例としては、ポリ（スチレン−アクリレート）樹脂、架橋ポリ（スチレン−アクリレート）樹脂、ポリ（スチレン−メタクリレート）樹脂、架橋ポリ（スチレン−メタクリレート）樹脂、ポリ（スチレン−ブタジエン）樹脂、架橋ポリ（スチレン−ブタジエン）樹脂、アルカリスルホン化−ポリエステル樹脂、分枝型アルカリスルホン化−ポリエステル樹脂、アルカリスルホン化−ポリイミド樹脂、分枝型アルカリスルホン化−ポリイミド樹脂、アルカリスルホン化ポリ（スチレン−アクリレート）樹脂、架橋アルカリスルホン化ポリ（スチレン−アクリレート）樹脂、ポリ（スチレン−メタクリレート）樹脂、架橋アルカリスルホン化−ポリ（スチレン−メタクリレート）樹脂、アルカリスルホン化−ポリ（スチレン−ブタジエン）樹脂、架橋アルカリスルホン化ポリ（スチレン−ブタジエン）樹脂など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
【００１１】
使用可能な他の適切なラテックス樹脂またはポリマーの例としては、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−ブチルアクリレート−ベータカルボキシカルボキシエチルアクリレート）など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。ポリマーは、ブロック、ランダムまたは交互コポリマー、ならびにこれらの組み合わせであってもよい。特定の実施形態において、ポリマーは、スチレン／ｎ−ブチルアクリレート／β−カルボキシエチルアクリレートコポリマーであり、モノマーのモル比は、約６９〜約９０部のスチレン、約９〜約３０部のｎ−ブチルアクリレートおよび約１〜約１０部のβ−カルボキシエチルアクリレートであり、Ｍｗ値は、約３０，０００〜約４０，０００であり、Ｍｎ値は、約８，０００〜約１５，０００である。
【００１２】
特定の実施形態において、樹脂は、一実施形態において少なくとも約１５，０００、別の実施形態において少なくとも約２０，０００、およびさらに別の実施形態において少なくとも約２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、一実施形態において約５５，０００以下、別の実施形態において約４０，０００以下、およびさらに別の実施形態において約３５，０００以下の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し得る。
【００１３】
特定の実施形態において、樹脂は、一実施形態において少なくとも約４，０００、別の実施形態において少なくとも約６，０００、およびさらに別の実施形態において少なくとも約８，０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有し、一実施形態において約２０，０００以下、別の実施形態において約１５，０００以下、およびさらに別の実施形態において約１０，０００以下の数平均分子量（Ｍｎ）を有し得る。
【００１４】
特定の実施形態において、樹脂は、一実施形態において少なくとも約４９℃、別の実施形態において、少なくとも約５２℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約５３℃のガラス転移開始温度（Ｔｇ）を有し、一実施形態において約５５℃以下、別の実施形態において約５７℃以下、およびさらに別の実施形態において約６１℃以下のガラス転移開始温度（Ｔｇ）を有し得る。
【００１５】
エマルションポリマー（エマルション凝集粒子調製用）は、任意の所望または有効な方法により調製可能である。ラテックスポリマーは、当業者の範囲内の任意の方法により調製可能であるが、ラテックスポリマーは、例えば、エマルション重合、例えば半連続エマルション重合により調製可能である。ラテックスはその後、例えばエマルション凝集法によるトナーの調製に使用可能である。エマルション凝集は、ラテックスポリマーのより大きなサイズの粒子への凝集を引き起こす。トナーは、着色剤がラテックスポリマーに含まれて凝集に供されるエマルション凝集により調製可能である。
【００１６】
トナーに使用するためのラテックスの調製に適切な任意のモノマーが使用可能である。上記のように、トナーは、例えばエマルション凝集（ＥＡ）により作製可能である。ラテックスポリマーエマルション、したがってラテックスエマルション中に得られるラテックス粒子の形成に有用な適切なモノマーとしては、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、これらの組み合わせなどが挙げられる。ラテックスポリマーとしては、単一ポリマーが挙げられ、またはポリマーの混合物であってもよい。ポリマーとしては、例えば、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、より詳細にはポリ（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）およびこれらの組み合わせが挙げられる。ポリマーは、ブロック、ランダムまたは交互コポリマーであってもよい。
【００１７】
トナーは、ラテックス、任意選択の着色剤、任意選択のワックス、任意の他の所望または必要な添加剤、および上記の選択された樹脂を含むエマルションの混合物を場合により界面活性剤中で凝集させるステップ、および混合物を凝集体樹脂のＴｇを超える温度において凝集体混合物を融合させるステップ、を含むエマルション凝集工程により調製可能である。
【００１８】
非イオン性界面活性剤の例としては、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ソルビタンモノラウレート、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）エタノールが挙げられ、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎから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）およびＡＮＴＡＲＯＸ８９７（商標）として入手可能である。適切な非イオン界面活性剤の他の例としては、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドのブロックコポリマーが挙げられ、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ  ＰＥ／Ｆ、例えばＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ  ＰＥ／Ｆ１０８として市販品として利用可能なものを含む。
【００１９】
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硫酸塩およびスルホン酸塩、Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なアビエチン酸などの酸、第一工業製薬（Ｄａｉｉｃｈｉ  Ｋｏｇｙｏ  Ｓｅｉｙａｋｕ  ）から入手可能なＮＥＯＧＥＮ  Ｒ（商標）、ＮＥＯＧＥＮ  ＳＣ（商標）、これらの組み合わせなどが挙げられる。他の適切な陰イオン界面活性剤としては、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製のアルキルジフェニルオキシドジスルホン酸塩であるＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、および／またはＴａｙｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本）社製のＴＡＹＣＡ  ＰＯＷＥＲ  ＢＮ２０６０が挙げられ、これらは分枝型のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。これらの界面活性剤および前述の陰イオン界面活性剤のいずれかの組み合わせが使用可能である。
【００２０】
通常正に帯電している陽イオン界面活性剤の例としては、アルキルベンジルジメチル塩化アンモニウム、ジアルキルベンゼンアルキル塩化アンモニウム、ラウリルトリメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジルメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジルジメチル臭化アンモニウム、塩化ベンザルコニウム、臭化セチルピリジニウム、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１７トリメチル臭化アンモニウム、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン塩、ドデシルベンジルトリエチル塩化アンモニウム、Ａｌｋａｒｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＩＲＡＰＯＬ（商標）およびＡＬＫＡＱＵＡＴ（商標）、Ｋａｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＳＡＮＩＺＯＬ（商標）（塩化ベンザルコニウム）など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
【００２１】
場合により、ワックスを、樹脂および他のトナー成分とトナー形成において組み合わせることも可能である。ワックスが含まれる場合、ワックスは、任意の所望または有効な量、一実施形態において少なくとも約１重量％、および別の実施形態において、少なくとも約５重量％でトナー配合物中に存在し、一実施形態において約２５重量％以下、および別の実施形態において約２０重量％以下でトナー配合物中に存在してもよい。適切なワックスの例としては、例えば、一実施形態において少なくとも約５００、および別の実施形態において少なくとも約１，０００の重量平均分子量を有するワックス、一実施形態において約２０，０００以下、別の実施形態において約１０，０００以下の重量平均分子量を有するワックスが挙げられる。適切なワックスの例としては、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブテン系ワックスが挙げられ、Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  およびＰｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販品として入手可能なワックス、例えばＢａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ社製のポリエチレンワックスであるＰＯＬＹ  ＷＡＸ（商標）、Ｍｉｃｈａｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．およびＤａｎｉｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なワックスエマルション、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．から市販品として入手可能なＥＰＯＬＥＮＥ  Ｎ−１５（商標）および、Ｓａｎｙｏ  Ｋａｓｅｉ  Ｋ．Ｋ．から入手可能な低重量平均分子量ポリプロピレンのＶＩＳＣＯＬ  ５５０−Ｐ（商標）など、植物系ワックス、例えばカルナウバロウ、ライスロウ、カンデリラロウ、ハゼロウ、ホホバオイルなど、動物系ワックス、例えば、ミツロウなど、鉱物系ワックスおよび石油系ワックス、例えばモンタンロウ、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、ミクロクリスタリンワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、例えばＱ−４３６ワックス（Ｃｙｔｅｃｈ、Ｅｌｉｚａｂｅｔｈｔｏｗｎ、Ｋｅｎｔｕｃｋｙから入手可能）など、パラフィンワックス、例えばＮ−５３９（Ｃｙｔｅｃｈ、Ｅｌｉｚａｂｅｔｈｔｏｗｎ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙから入手可能）、高級脂肪酸および高級アルコールから得られるエステルワックス、例えばステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニルなど、高級脂肪酸および一価もしくは多価低級アルコールから得られるエステルワックス、例えば、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、テトラベヘン酸ペンタエリトリトールなど、高級脂肪酸および多価アルコール多量体から得られるエステルワックス、例えばモノステアリン酸ジエチレングリコール、ジステアリン酸ジプロピレングリコール、ジステアリン酸ジグリセリル、テトラステアリン酸トリグリセリルなど、ソルビタン高級脂肪酸エステルワック、例えば、モノステアリン酸ソルビタンなど、およびコレステロール高級脂肪酸エステルワックス、例えば、ステアリン酸コレステリルなど、ならびにこれらの混合物が挙げられる。適切な官能化ワックスの例としては、アミン、アミド、例えば、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能なＡＱＵＡ  ＳＵＰＥＲＳ���ＩＰ６５５０（商標）、ＳＵＰＥＲＳＬＩＰ６５３０（商標）、フッ化ワックス、例えばＭｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能なポリＦＬＵＯ１９０（商標）、ＰＯＬＹＦＬＵＯ２００（商標）ＰＯＬＹＳＩＬＫ１９（商標）ＰＯＬＹＳＩＬＫ１４（商標）、混合型フッ化アミドワックス、例えばＭｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能なＭＩＣＲＯＳＰＥＲＳＩＯＮ１９（商標）、イミド、エステル、第４級アミン、カルボン酸またはアクリルポリマーエマルション、例えば、すべてＳＣ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｗａｘから入手可能なＪＯＮＣＲＹＬ７４（商標）、８９（商標）、１３０（商標）、５３７（商標）および５３８（商標）、Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  およびＰｅｔｒｏｌｉｔｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎおよびＳＣ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｗａｘから入手可能な塩素化ポリプロピレンおよびポリエチレンなど、ならびにこれらの混合物が挙げられる。前述のワックスの混合物および組み合わせもまた使用可能である。ワックスは、例えばフューザーロール剥離剤として含むことも可能である。ワックスが含まれる場合ワックスは、任意の所望または有効な量、一実施形態において少なくとも約１重量％、および別の実施形態において少なくとも約５重量％でトナー配合物中に存在してもよく、一実施形態において約２５重量％以下、および別の実施形態において約２０重量％以下でトナー配合物中に存在してもよい。
【００２２】
特定の一実施例において、配合物は、Ｆｉｓｃｈｅｒ  Ｔｒｏｐｓｃｈワックスを、一実施形態において少なくとも約７重量％、別の実施形態において少なくとも約８重量％、およびさらに別の実施形態において少なくとも約８．５重量％の量で含有し、一実施形態において約９重量％以下、別の実施形態において約１０重量％以下、およびさらに別の実施形態において約１１重量％以下の量で含有する。
【００２３】
特定の一実施形態において、配合物は、パラフィンワックスを、一実施形態において少なくとも約１．５重量％、別の実施形態において少なくとも約１．８重量％、およびさらに別の実施形態において少なくとも約２重量％の量で含有し、一実施形態において約２．４重量％以下、別の実施形態において約２．７重量％以下、およびさらに別の実施形態において約３重量％以下で含有する。
【００２４】
特定の実施形態において、ワックスは、一実施形態において約１００℃以下、別の実施形態において約９０℃以下、およびさらに別の実施形態において約８５℃以下の融点を有する。
【００２５】
適切な着色剤の例としては、顔料、染料およびこれらの混合物などが挙げられる。具体例としては、カーボンブラック、例えば、Ｃａｂｏｔ社製のＲｅｇａｌ３３０、磁鉄鉱、Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＨＥＬＩＯＧＥＮ  ＢＬＵＥ  Ｌ６９００、Ｄ６８４０、Ｄ７０８０、Ｄ７０２０、ＰＹＬＡＭ  ＯＩＬ  ＢＬＵＥ、ＰＹＬＡＭ  ＯＩＬ  ＹＥＬＬＯＷおよびＰＩＧＭＥＮＴ  ＢＬＵＥ  １、  Ｄｏｍｉｎｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｌｔｄ．、Ｔｏｒｏｎｔｏ、Ｏｎｔａｒｉｏから入手可能なＰＩＧＭＥＮＴ  ＶＩＯＬＥＴ  １、ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ４８、ＬＥＭＯＮ  ＣＨＲＯＭＥ  ＹＥＬＬＯＷ  ＤＣＣ１０２６、Ｅ．Ｄ．ＴＯＬＵＩＤＩＮＥ  ＲＥＤおよびＢＯＮ  ＲＥＤ  Ｃ、Ｈｏｅｃｈｓｔから入手可能なＮＯＶＡＰＥＲＭ  ＹＥＬＬＯＷ  ＦＧＬおよびＨＯＳＴＡＰＥＲＭ  ＰＩＮＫ  Ｅ、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＩＮＱＵＡＳＩＡ  ＭＡＧＥＮＴＡ、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＣＩ６０７１０として識別される２，９−ジメチル−置換キナクドリンおよびアントラキノン染料、  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｒｅｄ１５、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＣＩ２６０５０として識別されるジアゾ染料、ＣＩ  Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ１９、銅テトラ（オクタデシルスルホンアミド）フタロシアニン、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＣＩ７４１６０として記載されるｘ−銅フタロシアニン顔料、ＣＩ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＣＩ６９８１０として識別されるＡｎｔｈｒａｔｈｒｅｎｅ  Ｂｌｕｅ  、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌｕｅ  Ｘ−２１３７、ジアリーリドイエロー３，３−ジクロロベンジデンアセトアセトアニリド、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＣＩ１２７００として識別されるモノアゾ顔料、ＣＩ  Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１６、Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘでＦｏｒｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＳＥ／ＧＬＮとして識別されるニトロフェニルアミンスルホンアミド、ＣＩ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｙｅｌｌｏｗ３３、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、Ｙｅｌｌｏｗ１８０、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＦＧＬ、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｙｅｌｌｏｗ０７５、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｙｅｌｌｏｗ１５９、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｏｒａｎｇｅ２５２、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｒｅｄ３３６、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｒｅｄ３３５、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｒｅｄ３６６、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｂｌｕｅ８０８、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｘ５３、Ｎｅｏｐｅｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｘ５５、Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒの７４１６０を有するＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：３、Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒの４５１６０：３を有するＭａｇｅｎｔａ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ８１：３、Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒの２１１０５を有するＹｅｌｌｏｗ  １７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１２２（２，９−ジメチルキナクドリン）、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１８５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１９２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２０２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２０６、Ｐｉ��ｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２３５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２６９、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００２６】
着色剤はトナー配合物中に、任意の所望もしくは有効な合計量、一実施形態において少なくとも約１％、および別の実施形態において少なくとも約５％で存在し、一実施形態において約１５％以下、および別の実施形態において、約１０％以下で存在する。
【００２７】
所望であれば、混合物を均一化することができる。混合物を均一化する場合、均一化は、約６００から約４，０００回転／分（ｒｐｍ）で混合することによって実施可能である。均一化は、任意の所望もしくは有効な方法、例えば、ＩＫＡ  ＵＬＴＲＡ  ＴＵＲＲＡＸ  Ｔ５０プローブホモジナイザーを用いて実施可能である。
【００２８】
上記混合物の調製後、凝集剤を混合物に加えることができる。任意の所望もしくは有効な凝集剤を使用してトナーを形成可能である。適切な凝集剤としては、二価陽イオンまたは多価陽イオンの水溶液が挙げられる。凝集剤の具体例としては、ポリハロゲン化アルミニウム、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）または対応する臭化物、フッ化物もしくはヨウ化物、ポリケイ酸アルミニウム、例えば、ポリアルミニウムスルホシリケート（ＰＡＳＳ）、および水溶性金属塩が挙げられ、水溶性金属塩は、塩化アルミニウム、亜硝酸アルミ、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、シュウ酸カルシウム、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、塩化亜鉛、臭化亜鉛、臭化マグネシウム、塩化銅、硫酸銅など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。特定の実施形態において、凝集剤は、樹脂のＴｇより低い温度で混合物に添加可能である。
【００２９】
凝集剤は、トナー形成に使用される混合物に、任意の所望もしくは有効な量、混合物中の樹脂、ワックスおよび顔料の重量の、一実施形態において少なくとも約０．１％、別の実施形態において少なくとも約０．２％、およびさらに別の実施形態において少なくとも約０．５％で添加可能であり、一実施形態において約８％以下、および別の実施形態において、約５％以下で添加可能である。
【００３０】
粒子は、所定の所望の粒子サイズが得られるまで凝集させることが可能である。初期の所定の所望の粒子を含む粒子組成物を得、その後、追加のラテックス粒子を添加して、シェル構造を形成する。所定の所望のサイズは、形成前に決定された、得られるべき所望の粒子サイズを指し、粒子サイズは、成長工程の間、この粒子サイズに到達するまでモニターされる。試料を、成長工程の間に採取し、例えば、Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｃｏｕｎｔｅｒにより平均粒子サイズに関して分析することが可能である。ひとたび所定の所望の粒子サイズに到達したら、次いで、シェル構造形成用ラテックスを加える。加えるラテックスの量は、既定の粒子形成に基づく。実施形態において、所定の所望の粒子サイズは、最終トナー粒子の所望のサイズの範囲内、例えば、最終トナー粒子の所望の直径の約１５％以内、または最終トナー粒子の所望の直径の約２％以内、最終トナー粒子の所望の直径の約０．５％以内である。
【００３１】
シェルは、形成された凝集粒子にその後適用可能である。コア樹脂に適切な上記の任意の樹脂を、シェル樹脂として使用可能である。シェル樹脂は、凝集粒子に、任意の所望もしくは有効な方法により適用可能である。例えば、シェル樹脂は、界面活性剤を含むエマルション中に存在してもよい。上記の凝集粒子は、前記シェル樹脂エマルションと、シェル樹脂が、形成された凝集体の外部にシェルを形成するように組み合わせることが可能である。シェル樹脂は、同じ重量平均分子量、数平均分子量およびコア粒子を作製するために使用する樹脂の開始Ｔｇを有しても、または有さなくてもよい。
【００３２】
特定の一実施形態において、シェルは、コアに見出される樹脂（単数または複数）と同じ趣旨を含む。
【００３３】
特定の一実施形態において、粒子は、シェルおよびシェルのＴｇより低いＴｇを有する樹脂を含む粒子のコアを有する。特定の実施形態において、コアは、一実施形態において少なくとも約４０℃、別の実施形態において少なくとも約４５℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約４８℃のＴｇを有し、一実施形態において５９℃以下、別の実施形態において、約５５℃以下、およびさらに別の実施形態において約５３℃以下のＴｇを有する。特定の実施形態において、シェルは、一実施形態において少なくとも約５５℃、別の実施形態において少なくとも約５８℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約５９℃のＴｇを有し、一実施形態において６５℃以下、別の実施形態において約６３℃以下、およびさらに別の実施形態において約６１℃以下のＴｇを有する。
【００３４】
ひとたび作用されるべき粒子の所望の粒子サイズが得られたら、混合物のｐＨを塩基を用いて、一実施形態において少なくとも約３、別の実施形態において少なくとも約４、さらに別の実施形態において少なくとも約４．４５、およびさらに別の実施形態において少なくとも約５の値に調整し、一実施形態において約１０以下、別の実施形態において約９以下、さらに別の実施形態において約６以下およびさらに別の実施形態において、約５．５以下の値に調整可能である。ｐＨの調整を使用して、成長の凍結、すなわち停止させることができる。粒子成長を停止するために使用する塩基は、任意の適切な塩基、例えば、アルカリ金属水酸化物を挙げることができ、これらは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、これらの組み合わせなどを含む。いくつかの実施形態において、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を加えて、上記の所望の値へのｐＨ調整を助け、凝集剤中に存在する金属イオンをキレートすることが可能である。
【００３５】
スラリーを融合温度に加熱する前に、スラリーの温度を所定のｐＨ調整温度に到達させることができ、スラリーのｐＨを、酸水溶液、例えばＨＮＯ３を加えることにより、所定の融合ｐＨに低下させることができる。ｐＨを所定の融合ｐＨに調整することにより晶粒生成が増加し、高温におけるｐＨに基づいて円形度を制御することにより粒度分布を維持することができる。これらの工程の例としては、ＵＳ−２０１１０３１８６８５に開示された工程が挙げられ、この開示は全体的に参照により本明細書に組み込まれる。
【００３６】
その後、融合は、凍結および／または凝集されたトナースラリーを、少なくとも１つの熱交換器を連続通過させることにより実施され、熱交換器（複数可）は、融合に適切な温度、一実施形態において少なくとも約１００℃、別の実施形態において少なくとも約１１０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１２０℃に加熱されており、一実施形態において約１５０℃以下、別の実施形態において約１４５℃以下、およびさらに別の実施形態において約１４０℃以下に加熱されている。
【００３７】
熱交換器（複数可）は、大気圧下で水の沸点を超える温度に加熱されることがあるので、系は、（熱交換器に選択された温度において）トナースラリーの水分が沸騰することを避けるために充分な圧力に加圧されてもよい。大気圧は、例えば、約７６０トールまたは１気圧（ａｔｍ）の圧力を指す。「加圧」という用語は、例えば、大気圧を超える熱交換器系の圧力、例えば、約１ａｔｍを超える、もしくは約１．５ａｔｍを超えるもしくは約２ａｔｍを超える圧力を指す。
【００３８】
圧力は、任意の所望の圧力、例えば水の蒸気圧を超える圧力に維持することができる。通常のバッチ工程の融合ステップは、トナースラリーの水分の蒸発およびバッチリアクター中に存在する水のボイルオフを避けるために、温度が大気圧下で水の沸点より低く（例えば約９６℃未満）維持されるが、これとは対照的に、本明細書に開示の系は加圧可能であり、したがって、温度は、水の大気圧沸点を超える温度まで上昇可能であり、トナースラリーの水分の沸騰による水の喪失は最小であるか、またはない。したがって、開示された連続工程、最終トナー粒子の形状および形態を得るための融合工程は、通常のバッチ工程より高い温度で実施可能である。
【００３９】
これらの高温の結果として、晶粒生成（融合）の速度は、融合が分オーダーの滞留時間、一実施形態において少なくとも約１秒（ｓｅｃ）、別の実施形態において少なくとも約１０ｓｅｃ、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１５ｓｅｃ以内に完了可能なように上昇させることができ、一実施形態において約１５分以下、別の実施形態において、約１０分以下、およびさらに別の実施形態において約５分以下以内に完了可能なように上昇させることができる。本明細書において使用する場合、「温度における滞留時間」は、トナースラリーが熱交換器内で標的温度に加熱された後の、標的温度、例えば、融合に適切な温度においてトナースラリーが費やす時間を指す。温度における滞留時間は、トナースラリーが熱交換器内で費やす時間とは異なると思われる。例えば、トナースラリーは、熱交換器内の温度に加熱されてもよく、その後融合を、温度の降下が最小になるように、スラリーを、配管の断熱された長さの間を流すことによって完了させることができる。いくつかの実施形態において、トナースラリーは、熱交換器の出口の温度に到達可能である。いくつかの実施形態において、トナースラリーは、熱交換器の本体内の温度に到達可能である。
【００４０】
標的晶粒生成は、凍結および／または凝集されたトナースラリーを、分オーダーの滞留時間で熱交換器（複数可）を通過させることによって満たされるので、系のスループットは、系の熱交換器のサイズおよび温度にのみ依存すると思われる。対照的に、バッチ工程は、さらにより長く、粒子が標的晶粒生成に到達するためには通常数時間（時として１０時間を超える）を必要とする。
【００４１】
凍結および／または凝集されたトナースラリーは、例えば樹脂のＴｇを超える温度に予熱され、その後、トナースラリーは熱交換器（複数可）中の融合温度に加熱され得る。予熱温度は、樹脂のＴｇを超えていてもよいが、融合温度より低い。例えば、予熱温度は、樹脂のＴｇより、一実施形態において少なくとも約５℃、別の実施形態において少なくとも約７．５℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１０℃高い温度であり、一実施形態において約３０℃以下、別の実施形態において、約２５℃以下、およびさらに別の実施形態において約２０℃以下高い温度であってもよい。例えば、トナースラリーは、約６５℃に予熱されてもよい。
【００４２】
凍結および／または凝集されたトナースラリーは、樹脂のＴｇを超える温度に予熱され、その後、トナースラリーは熱交換器系に加えることが可能である。例えば、トナースラリーは、凝集容器または第２の容器中においてバッチ工程として樹脂のＴｇを超える温度に予熱され、その後トナースラリーは熱交換器系に導入され、粒子を連続融合することができる。スラリーを熱交換器系に加える前に凝集容器においてスラリーを予熱することにより、予熱ステップを実施するための反応機器の追加の部品の必要性が除去される。
【００４３】
トナースラリーを樹脂のＴｇを超える温度に予熱し、その後、トナースラリーを熱交換器系に導入することにより、連続融合はいずれのもファイン発生させず、これにより、トナーの幾何学的粒度分布（ＧＳＤ）の変化を防止する。「ファイン」という用語は、約３μｍ未満の体積中位径を有するトナー粒子を指す。特定の理論に制限されるものではないが、樹脂のＴｇを超えてスラリーを加熱することにより、弱く凝集した粒子が一緒に融着して、これらの粒子を熱交換器における加熱速度による温度ショックに対してより強固にすると考えられる。したがって、バッチ工程において樹脂のＴｇを超える温度にスラリーを加熱し、その後、スラリーを熱交換器系に導入して、粒子を連続的に融合させる場合、この系の生み出すファインはゼロである。
【００４４】
予熱されたトナースラリーは、樹脂のＴｇを超える温度に加熱後直ちに熱交換器系に導入してもよく、または熱交換器系に導入する前に冷却および／または保存してもよい。ひとたびトナースラリーが予熱されたら、トナースラリーを、樹脂のＴｇを超える温度または樹脂のＴｇ未満の温度において熱交換器系に加えることが可能である。凍結および凝集されたトナースラリーをひとたび樹脂のＴｇを超える温度に予熱した場合、トナースラリーは、樹脂のＴｇより低い温度において、ファインを発生することなく熱交換器系に導入可能であり、冷却されたトナースラリーは、ファインの発生を回避するために熱交換器系に導入前に再加熱する必要はない。
【００４５】
トナースラリーは、熱交換器系に導入後、例えば、樹脂のＴｇを超える温度に予熱してもよい。凍結および／または凝集されたトナースラリーは、樹脂のＴｇを超えるが、融合温度より低い温度に加熱された少なくとも１つの熱交換器を通過することによって予熱可能である。例えば、トナースラリーは、第１の熱交換器および第２の熱交換器が異なる温度に加熱された少なくとも２つの熱交換器を含む熱交換器系を通過させることができる。
【００４６】
第１の熱交換器は、樹脂のＴｇを超えるが、融合温度より低い温度に加熱され、トナースラリーを、樹脂のＴｇを超える温度に加熱することができる。例えば、第１の熱交換器は、一実施形態において少なくとも約（Ｔｇ＋５℃）、別の実施形態において少なくとも約（Ｔｇ＋７．５℃）、およびさらに別の実施形態において少なくとも約（Ｔｇ＋１０℃）の温度に加熱可能であり、一実施形態において約（Ｔｇ＋３０℃）以下、別の実施形態において約（Ｔｇ＋２５℃）以下、およびさらに別の実施形態において約（Ｔｇ＋２０℃）以下の温度に加熱可能である。特定の一実施形態において、第１の熱交換器は、一実施形態において少なくとも約６０℃、別の実施形態において少なくとも約６３℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約６５℃の温度に加熱可能であり、一実施形態において約１１０℃以下、別の実施形態において約１００℃以下、およびさらに別の実施形態において約７５℃以下の温度に加熱可能である。第２の熱交換器は、融合に適切な温度に加熱可能である。例えば、第２の熱交換器は、一実施形態において少なくとも約１００℃、別の実施形態において少なくとも約１１０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１２０℃の温度に加熱可能であり、一実施形態において約１５０℃以下、別の実施形態において約１４５℃以下、およびさらに別の実施形態において約１４０℃以下の温度に加熱可能である。第１の熱交換器は、トナースラリーを樹脂のＴｇを超える温度に予熱し、これによりファインの大量発生を防止する。
【００４７】
トナースラリーを予熱するステップは、トナースラリーが第２（より高温）の熱交換器を通過する場合に、スラリーに対する温度ショックを減少させるように機能することができる。第１の熱交換器における予熱はまた、第１の熱交換器においていくらか部分的に融合させると思われる。第１の熱交換器におけるこの部分的融合は、一実施形態において融合工程の少なくとも約２％、および別の実施形態において少なくとも約５％に当たり、一実施形態において融合工程の約２０％以下、および別の実施形態において約１５％以下に当たると思われる。例えば、第１の熱交換器における部分的融合は、一実施形態において少なくとも約０．８８、別の実施形態において少なくとも約０．８９、およびさらに別の実施形態において少なくとも約０．９０の平均円形度を有し得る粒子をもたらし、一実施形態において約０．９４以下、および別の実施形態において約０．９３以下の平均円形度を有し得る粒子をもたらす。このような粒子は次いで、後続の熱交換器においてさらに処理され、一実施形態において少なくとも約０．９３０、別の実施形態において少なくとも約０．９４０、およびさらに別の実施形態において少なくとも約０．９４５の平均円形度を有する粒子を得ることができ、一実施形態において約０．９９０以下、別の実施形態において約０．９８５以下、およびさらに別の実施形態において約０．９８０以下の平均円形度を有する粒子を得ることができる。この初期融着は、より高温の熱交換器を通過後、より強固な粒子を得ることができ、それによって、ファインの大量発生を防止することができる。
【００４８】
他の実施形態において、トナースラリーは、第１の熱交換器が第２の熱交換器より高温である少なくとも２つの熱交換器を通過可能である。例えば、第１の熱交換器は、約１００℃から約１５０℃、例えば約１１０℃から約１４５℃、または約１２０℃から約１４０℃の温度に加熱可能である。第２の熱交換器は、トナースラリーがより高温の熱交換器を抜け出た後に、第２の熱交換器がトナースラリーの温度を急冷するように、第１の熱交換器より低温であってもよい。実施形態において、第２の熱交換器は、トナースラリーの温度を、ｐＨ調整に適切な温度に降下させることができる。例えば、第２の熱交換器は、トナースラリーの温度を、融合温度より約４０℃から約９０℃低い、例えば融合温度より約４５℃から約８０℃低い、または融合温度より約５０℃から約７０℃低い範囲で降下させることができる。実施形態において、温度は、排出に適切な温度に急冷することができ、実施形態においてこれはトナーのＴｇより低い温度であってもよい。
【００４９】
トナースラリーはまた、同じ温度に維持された複数の熱交換器を通過させてもよい。例えば、２以上の熱交換器を順番に連結して、例えば、同じ加熱設備により、２以上の熱交換器が単一のより長い熱交換器として機能するように、熱交換器の同じシェル側において同じ温度に加熱してもよい。
【００５０】
少なくとも１つの熱交換器を含む熱交換器系において、任意の単一の熱交換器内の滞留時間は、任意の所望または有効な期間、一実施形態において少なくとも約０．１分、別の実施形態において少なくとも約１分、およびさらに別の実施形態において少なくとも約３分であってもよく、一実施形態において約３０分以下、別の実施形態において約１５分以下、およびさらに別の実施形態において約１０分以下であってもよい。少なくとも１つの熱交換器を含む熱交換器系におけるトナースラリー全滞留時間は、系の個別の熱交換器の滞留時間の合計である。したがって、熱交換器系におけるトナースラリーの全滞留時間は、系の熱交換器の数および各熱交換器の温度に依存する。
【００５１】
滞留時間はまた、流速の面から表す、または計算することができる。系を通るトナースラリーの流速および熱交換器（複数可）の体積は、下記のように滞留時間に関係する。
【数１】
2015114666.tif 000002
【００５２】
本明細書において使用される工程の例示的実施例を図１に示し、これは、４つの熱交換器を、粒子を昇温、融合および冷却するように連結できる方法を例示している。図１において、第１の熱交換器１０、第２の熱交換器２０、第３の熱交換器３０および第４の熱交換器４０は、凍結および凝集されたトナースラリーを融合温度に昇温し、粒子を融合し、その後粒子を冷却するために使用される。圧力は、背圧制御装置（非記載）により維持される。この装置は、圧力制御装置から出るスラリーの温度が１００℃以下であれば、系内のいずれの場所に配置されてもよい。背圧制御装置は、場合により第２の熱交換器２０と第３の熱交換器３０との間、場合により少なくとも１つの静的ミキサー（非記載）の前に位置づけられてもよく、さらに第２の熱交換器２０と第３の熱交換器３０との間、または場合により系の出口に配置されてもよい。
【００５３】
図１に例示した構造に適切な一実施形態において、第１の熱交換器１０は、パスＰ−６に沿って、熱交換器１０を越えてパスＰ−７へ流れる温浴を使用して、約１００℃から約１１５℃に加熱される。第２の熱交換器２０は、パスＰ−８から、熱交換器２０を越えてパスＰ−９へ、粒子が所望の融合温度に到達可能なように流れる加熱浴により、約１１５℃から約１５０℃に加熱される。
【００５４】
他の実施形態において、第１の熱交換器１０は、樹脂のＴｇを超える温度に加熱可能であり、第２の熱交換器２０は、融合に適切な温度に加熱可能である。
【００５５】
冷却浴、例えばドメスティック冷水浴を使用して、冷却浴をパスＰ−１０から熱交換器３０を越えてパスＰ−１１に流すことによって、第３の熱交換器を、第２の熱交換器２０より低い温度、例えば約４０℃から約９０℃に維持することができる。したがって、粒子は、第２の熱交換器２０を通過後に、第３の熱交換器３０をパスＰ−３からパスＰ−４へ通過することによって冷却され得る。粒子は、ｐＨ調整に適切な温度に冷却されてもよい。ｐＨ調整のために、塩基水溶液、例えばＮａＯＨをトナースラリーに、例えば、背圧制御器と少なくとも１つの静的ミキサーとの間の、第２の熱交換器２０の後の位置において供給してもよい。静的ミキサー（単数または複数）は、次いで塩基水溶液をスラリーに混合可能であり、その後スラリーは第４の熱交換器４０に進入し、トナースラリーがパスＰ−５を通って出て行く前に、そこで排出に適切な温度、例えば、トナーのＴｇより低い温度に冷却可能である。熱交換器４０の温度は、パスＰ−１２から熱交換器４０を通ってパスＰ−１３へ浴を流すことによって維持することができる。
【００５６】
さらに、特定の実施形態において、熱交換器の系は、エネルギーが昇温および融合ステップから回収可能なように連結でき、それによって、大きなエネルギー効率を工程によりもたらすことができる。例えば、この系は、少なくとも３つの熱交換器を含むことが可能であり、第１および第３の熱交換器は、閉ループで連結され、第２の熱交換器は、融合に適切な温度に加熱される。第１の熱交換器は、第２の（より高温の）熱交換器を通過する前に、流入するトナースラリーを予熱し、第３の熱交換器は、第２の（より高温の）熱交換器を通過した後にトナースラリーを冷却する。この実施形態において、第１の熱交換器は、トナースラリーの温度をその初期温度から、一実施形態において少なくとも約５１℃、および別の実施形態において少なくとも約６０℃に上昇させ、一実施形態において約９５℃以下、別の実施形態において約８５℃以下、およびさらに別の実施形態において約７９℃以下に上昇させる。この実施形態において、第２の熱交換器は、一実施形態において少なくとも約１００℃、別の実施形態において少なくとも約１１０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１２０℃の温度に加熱され、一実施形態において約１５０℃以下、別の実施形態において約１４５℃以下、およびさらに別の実施形態において約１４０℃以下に加熱される。この実施形態において、第１の熱交換器と閉ループで連結された第３の熱交換器は、トナースラリーが第２の熱交換器を出た後で、トナースラリーを、一実施形態において少なくとも約６０℃、別の実施形態において少なくとも約７０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約７５℃に冷却し、一実施形態において約１００℃以下、別の実施形態において約９０℃以下、およびさらに別の実施形態において約８５℃以下に冷却する。第１および第３の熱交換器は閉ループで連結され、トナースラリーの加熱のために系に投入されたエネルギーは回収可能である。
【００５７】
粒子を融合する連続工程の工程ステップは、少なくとも１つの熱交換器を融合に適切な温度に加熱するステップ、およびトナースラリー、例えば凍結および凝集されたトナースラリーを、粒子を融合するための熱交換器（複数可）を通過させるステップを含む。実施形態において、系は、平均圧力が、例えば水の蒸気圧より高い値で維持され得るように加圧される。このような加圧系において、トナースラリーの水分を沸騰させずに、温度は水の大気圧沸点を越える温度に上昇させることができる。例えば、熱交換器（複数可）は、一実施形態において少なくとも約１００℃、別の実施形態において少なくとも約１１０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１２０℃に加熱可能であり、一実施形態において約１５０℃以下、別の実施形態において約１４５℃以下、およびさらに別の実施形態において約１４０℃以下に加熱可能である。これらの実施形態において、熱交換器（複数可）の圧力は、所定の温度および圧力に維持することができ、圧力は、（所定の温度において）水の蒸気圧より、一実施形態において少なくとも約１％、別の実施形態において少なくとも約５％、別の実施形態において少なくとも約１０％、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１５％高く、一実施形態において約８００％以下、別の実施形態において約３０％以下、さらに別の実施形態において約２５％以下、およびさらに別の実施形態において約１０％以下高い。特定の一実施形態において、所与の温度に対して、系の１以上の熱交換器および／または系全体の圧力は、水の蒸気圧より約１０％高くてもよい。
【００５８】
系の１以上の熱交換器および／または系全体の温度および圧力は、トナースラリーの水分の沸騰を防止するように設定可能である。例えば、１ａｔｍより上昇した圧力において、系の１以上の熱交換器および／または系全体は、水の大気圧沸点以上の温度（例えば、約１００℃以上、または約１００℃から約２００℃の範囲）に加熱可能である。特定の実施形態において、系の圧力は、背圧制御器、蠕動ポンプ、ギヤポンプ、プログレッシブキャビティポンプなどにより、所定の圧力に維持することができる。特定の実施形態において、系は、背圧制御ダイアフラムバルブを介して排出することによって、所定の圧力に維持可能であり、ダイアフラムバルブは大気圧への排出を可能にする。
【００５９】
本明細書に開示の方法において、スラリーは、所定の融合温度に昇温させることができ、スラリーの温度を、粒子を融合可能にする温度に維持することができる。系の１以上の加圧された熱交換器において高温を使用して、融合が、分オーダーの滞留時間内に完了可能なように、晶粒生成の速度を上昇させることができる。
【００６０】
標的晶粒生成は、凍結および凝集トナースラリーを、分オーダーの滞留時間で根雨交換器（複数可）を通過させることによって満たすことができるので、系のスループットは、熱交換器のサイズおよび温度にのみ依存する。実施形態において、融合は、全体的に熱交換器（複数可）内で起こり、トナースラリーは熱交換器（複数可）に連続して加えられ、標的の度合いの晶粒生成を有する完全に融合した粒子は、熱交換器（複数可）から連続的に回収可能である。融合粒子は、定期的に円形度を、例えばＳＹＳＭＥＸ  ＦＰＩＡ２１００アナライザーまたはＳＹＳＭＥＸ  ＦＰＩＡ３０００アナライザーにより測定することができる。機器の製造業者に規定されたように、粒子の円形度は、粒子の相当面積の円の円周／粒子の実際の周囲の長さの比である。
【数２】
2015114666.tif 000003
円形度１．０００は、完全な円の球形を示す。本明細書に開示の方法により作製された粒子は、一実施形態において少なくとも約０．９３０、別の実施形態において少なくとも約０．９４０、およびさらに別の実施形態において少なくとも約０．９４５の平均円形度を有することができ、一実施形態において約０．９９０以下、別の実施形態において約０．９８５以下、およびさらに別の実施形態において約０．９８０以下の平均円形度を有することができる。標的平均円形度は、一実施形態において少なくとも約１秒、別の実施形態において少なくとも約１０秒、さらに別の実施形態において少なくとも約１５秒、およびさらに別の実施形態において少なくとも約３０秒の滞留時間における温度で到達でき、一実施形態において約１５分以下、別の実施形態において約１０分以下、さらに別の実施形態において約５分以下、およびさらに別の実施形態において約２分以下の滞留時間における温度で到達できる。
【００６１】
特定の一実施形態において、熱交換器（複数可）は、標準的シェル−チューブ熱交換器である。熱交換器のシェル側は、所望の温度を有する浴に曝露され、熱交換器を所望の温度に加熱または冷却可能である。浴はオイルバス、例えばグリコールバス、グリコール／水混合物バスなどであってもよい。
【００６２】
単一の熱交換器を使用して、融合ステップを実施することも可能である。または、トナースラリーを、昇温および融合工程の間に複数の熱交換器を通過させることも可能である。
【００６３】
融合後、混合物を室温、例えば２０℃から約２５℃に冷却してもよい。所望により、冷却は急速であっても、または緩慢であってもよい。適切な冷却方法としては、冷水を、急冷のための少なくとも１つの追加の熱交換器の周りのジャケットに導入することが挙げられる。冷却後、場合により粒子を水で洗浄し、次いで乾燥させ、最終トナー粒子を形成することができる。乾燥は、任意の適切な方法、例えば凍結乾燥などにより実施可能である。
【００６４】
冷却工程は、所定の冷却ｐＨ温度における追加のｐＨ調整を含んでもよい。例えば、少なくとも１つの追加の熱交換器は、トナースラリーの温度を融合温度から、ｐＨ調整温度に急冷可能である。所定の冷却ｐＨ調整温度は、所定の融合温度より、一実施形態において少なくとも約４０℃、別の実施形態において少なくとも約４５℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約５０℃の量低くてもよく、一実施形態において約９０℃以下、別の実施形態において約８０℃以下、およびさらに別の実施形態において約７０℃以下の量低くてもよい。スラリーのｐＨは、一実施形態において少なくとも約７．０、別の実施形態において少なくとも約７．５、さらに別の実施形態において少なくとも約８．０、およびさらに別の実施形態において少なくとも約８．７の所定の冷却ｐＨに調整されてもよく、一実施形態において約１０以下、別の実施形態において約９．５以下、さらに別の実施形態において約９．０以下、およびさらに別の実施形態において約８．９以下の所定の冷却ｐＨに調整されてもよい。このｐＨ調整は、塩基水溶液、例えばＮａＯＨを加えることによって実施可能である。スラリーの温度は、所定の冷却ｐＨ調整温度に、任意の有効または所望の時間、一実施形態において約１分、および別の実施形態において少なくとも約５分維持され、一実施形態において約６０分以下、および別の実施形態において約３０分以下維持され、その後室温に冷却することができる。系は、少なくとも１つの追加の熱交換器をさらに含有し、トナースラリーの温度を、ｐＨ調整温度から適切な排出温度、例えば室温に急冷可能である。
【００６５】
図２は、３つの熱交換器を、エネルギー回収高温融合に連結可能な方法を例示する。図２において、３つの熱交換器Ｅ−１、Ｅ−２およびＥ−３は、凍結および凝集トナースラリーを融合温度に昇温させ、粒子を融合させ、次いでスラリーを冷却するために使用される。第２の熱交換器Ｅ−２は、パスＰ−８からパスＰ−９に流れる浴により所望の融合温度に加熱され、一方、第１の熱交換器Ｅ−１および第３の熱交換器Ｅ−３は、熱交換器Ｅ−３の周りをパスＰ−５からパスＰ−６に沿って流れ、次いで熱交換器Ｅ−１の周りをパスＰ−６からパスＰ−７を通る浴により閉ループで連結され、ポンプＥ−４により工程から熱エネルギーを回収し、流入スラリーの予熱のエネルギー必要量を減少させる。例えば、浴は加熱され、第２の熱交換器Ｅ−２のシェル側を通ってもよく、一方、浴は、第１および第３の熱交換器であるＥ−１およびＥ−３のシェル側を閉ループで通ってもよい。
【００６６】
第１および第３の熱交換器は閉ループで連結されるので、系は、スラリーを、例えば約１２０℃を超える温度に加熱するために系に投入されるエネルギーの相当量を回収可能である。したがって、全エネルギー投入および要求されるピークエネルギーは大幅に減少される。例えば、図２において、第１の熱交換器Ｅ−１が流入スラリーを約５１℃から約７９℃以上の温度に昇温させ、第２の熱交換器Ｅ−２がスラリーを約７９℃以上から約１２０℃以上に加熱し、第３の熱交換器Ｅ−３がスラリーを約１２０℃以上の温度から約８０℃の温度に冷却した場合、トナースラリーの入口温度は約５１℃であり、出口温度は約８０℃なので、温度の正味上昇は、わずか約２９℃である。対照的に、バッチ工程において、バッチ−バッチサイクルに伴うタイムスケールにわたってエネルギーを効率的に保存可能な方法の制限のため、トナースラリーの融合温度への昇温からエネルギーを回収することは非常に困難である。
【００６７】
トナー粒子作製において、トナー粒子サイズの調節およびトナー中のファインおよび粗トナー粒子の両方の量の制限が望ましい。いくつかの実施形態において、トナー粒子は、非常に狭い粒度分布およびおよそ１．１５〜およそ１．３０、例えばおよそ約１．２５未満の、下側数幾何標準偏差（ＧＳＤｎ）を有する。トナー粒子はまた、上側体積幾何標準偏差（ＧＳＤｖ）が約１．１５〜約１．３０、例えば約１．１８〜約１．２２または約１．２５未満の範囲であるようなサイズを有してもよい。
【００６８】
トナー粒子の特徴は、任意の適切な技術および装置により決定され得る。体積平均粒子径Ｄ５０ｖ、ＧＳＤｖおよびＧＳＤｎは、ＢＥＣＫＭＡＮ  ＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ３および５０ミクロンのオリフィス開口部を用いて、製造業者の取扱説明書に従って操作することによって測定可能である。ＧＳＤｖは、（Ｄ８４／Ｄ５０）に関する上側体積幾何標準偏差（ＧＳＤｖ）（融合レベル）を指す。ＧＳＤｎは、（Ｄ５０／Ｄ１６）に関する数幾何平均標準偏差（ＧＳＤｎ）（ファインレベル）を指す。全トナー粒子の５０％の累積率を達成する粒子径が体積Ｄ５０として定義され、８４％の累積率を達成する粒子径が体積Ｄ８４として定義される。体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、累積分布においてＤ５０およびＤ８４を使用して表すことができ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、（体積Ｄ８４／体積Ｄ５０）として表される。数平均粒度分布指標ＧＳＤｎは、累積分布においてＤ５０およびＤ１６を使用して表すことができ、数平均粒度分布指標ＧＳＤｎは、（数Ｄ５０／数Ｄ１６）として表される。ＧＳＤ値が１．０に近いほど、粒子中に存在するサイズ分布が小さい。
【００６９】
いずれの特定の理論にも限定されることを望むものではないが、本明細書に開示の連続工程により調製されるトナー粒子は、先に教示したバッチエマルション凝集工程により調製されたトナー粒子に見出される、より長く、より板状のドメインと比較して、より大きく、より球形のワックスドメインを粒子内にもたらすと考えられる。
【００７０】
トナー粒子内のワックスドメインのサイズおよび形状は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって評価可能である。トナー粒子をエポキシ基板に載せ、Ｄｉａｔｏｍｅ超音波ナイフで薄く切り、粒子の横断面の目視観察が可能である。目視評価は、Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅにより撮影された顕微鏡写真により実施される。本明細書に開示の工程により調製されたトナー粒子中のワックスドメインは、一実施形態において少なくとも約１．４、別の実施形態において少なくとも約１．５、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１．６のアスペクト比を有し、一実施形態において約１．８以下、別の実施形態において約１．７以下、およびさらに別の実施形態において約１．６以下のアスペクト比を有する。アスペクト比は、長さが幅より大きい場合の、ワックスドメインの長さ対その幅の比として定義され、Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅにより撮影された電子顕微鏡写真により決定される。
【００７１】
トナー粒子はまた、他の任意選択の添加剤を所望により含有することができる。例えば、トナーは、正または負の電荷制御剤を、任意の所望もしくは有効量、一実施形態においてトナーの少なくとも約０．１重量パーセント、および別の実施形態においてトナーの少なくとも約１重量パーセントの量で含むことができ、一実施形態においてトナーの約１０重量以下パーセント、別の実施形態においてトナーの約３重量パーセント以下の量で含むことができるが、これらの範囲の外側の量も使用可能である。適切な電荷制御剤の例としては、限定するものではないが、ハロゲン化アルキルピリジニウムを含む、第４級アンモニウム化合物、重硫酸塩、ＵＳ−４，２９８，６７２に開示のものを含むアルキルピリジニウム化合物（この開示は参照により全体的に本明細書に組み込まれる）、ＵＳ−４，３３８，３９０に開示のものを含む有機の硫酸塩およびスルホン酸塩化合物（この開示は参照により全体的に本明細書に組み込まれる）、セチルピリジニウムテトラフルオロボレート、ジステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェート、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ８４（商標）もしくはＥ８８（商標）（Ｈｏｄｏｇａｙａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）などのアンモニウム塩、など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。このような電荷制御剤は、上記のシェル樹脂と同時に適用されても、またはシェル樹脂の適用後に適用されてもよい。
【００７２】
トナー粒子のスキャンは、潤滑添加剤を含有し、クリーニング部分系統のロバスト性を増強する。潤滑添加剤は、任意の所望または有効な量、一実施形態においてトナーの少なくとも約０．１重量パーセント、および別の実施形態においてトナーの少なくとも約１重量パーセントの量で含まれてもよく、一実施形態においてトナーの約３重量パーセント以下、および別の実施形態においてトナーの約２重量パーセント以下の量で含まれてもよいが、これらの範囲の外側の量も使用可能である。適切な潤滑添加剤の例としては、限定するものではないが、高分子量飽和脂肪族第１級アルコール、例えばＵｎｉｌｉｎ７００、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ社製が挙げられる。
【００７３】
トナー粒子と流動補助剤を含む外添剤粒子をブレンドすることも可能であり、この補助剤は、トナー粒子の表面に存在し得る。これらの添加剤の例としては、金属酸化物、例えば酸化チタン、酸化シリコンなど、およびこれらの混合物、コロイド状および非晶質シリカ、例えばＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）、ステアリン酸亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウムなどを含む金属塩および脂肪酸の金属塩、ならびにこれらの混合物が挙げられる。これらの外添剤はそれぞれ、任意もしくは有効な量、一実施形態においてトナーの少なくとも約０．１重量％、および別の実施形態において少なくとも約０．２５重量％で存在してもよく、一実施形態においてトナーの約５重量％以下、および別の実施形態において約３重量％以下で存在してもよい。適切な添加剤としては、ＵＳ−３，５９０，０００、ＵＳ−３，８００，５８８およびＵＳ−６，２１４，５０７に開示の添加剤が挙げられ、これらの個々の開示は、参照により全体的に本明細書に組み込まれる。トナー粒子は、バッチ工程により調製された同じ組成のトナーと比較して光沢の改良を示し得る。本明細書に開示の工程により調製されたトナーは、融着温度を１２５℃から２１０℃の範囲にわたって調整し、融着速度が約２２０ミリメーター／秒（ｍｍ／ｓ）であり、ニップ滞留時間が約３４ミリ秒（ｍｓ）である、Ｘｅｒｏｘ７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓ  ｆｕｓｅｒを装備した内部現像定着器により、普通紙、例えばＣＸＳ９０ｇｓｍに印刷および融着した場合、ｃＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ  ＵＳＡによる光沢度計で測定して、例えば、一実施形態において少なくとも約３３ｇｇｕ、別の実施形態において少なくとも約３５ｇｇｕ、およびさらに別の実施形態において少なくとも約３６ｇｇｕの光沢値を示し、一実施形態において約４０ｇｇｕ以下、別の実施形態において３８ｇｇｕ以下、およびさらに別の実施形態において約３７ｇｇｕ以下の光沢値を示し得る。これらの光沢値は融着温度１９０℃に特異的であり、融着温度１９０℃は公称操作条件下の標的である。
【００７４】
本明細書に開示の工程により調製されたトナーを、改良型ＤＣ１２コピー機を使用して印刷および融着した。インプレッションを、１．００ｍｇ／ｃｍ２のトナー質量／単位標的面積でＣＸＳ９０ｇｓｍ紙に作成した。光沢およびクリース領域の標的は、頁の中心に配置した四角の画像であった。
【００７５】
印刷および融着した場合、本明細書に開示の工程により調製されたトナーのクリース領域は、１２５℃〜１６０℃のフューザー温度範囲にわたって測定された。インプレッションのクリース領域は、ＣＣＤカメラ、モーター駆動ステージおよび目視分析ソフトウェアからなる社内の画像分析により測定される。融着印刷を折り畳み、次いで折り目を開き、折り目のしわに沿ってコットンボールで拭き取り、割れたトナーを除去した。折り目を付けた印刷を、画像分析系の下に配置し、シートから除去されたトナーの量を決定した。次いで、クリース領域が８０の値に到達する温度を計算した。本明細書に開示の工程により調製されたトナーは、一実施形態において少なくとも約１３０℃、別の実施形態において少なくとも約１３３℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１３６℃のクリース領域値を示し、一実施形態において約１３６℃以下、別の実施形態において約１３７℃以下、およびさらに別の実施形態において約１３５℃以下のクリース領域値を示す。クリース領域が４０の値に到達する温度もまた計算した。本明細書に開示の工程により調製されたトナーは、一実施形態において少なくとも約１３９℃、別の実施形態において少なくとも約１４０℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１４２℃のクリース領域値を示し、一実施形態において約１４３℃以下、別の実施形態において約１４５℃以下、およびさらに別の実施形態において約１４６℃以下のクリース領域値を示す。トナー粒子の最低定着温度（ＭＦＴ）は、クリース領域が８０単位または４０単位である温度から決定可能である。この比較実施例において、これらは、８０クリース単位において測定されるＭＦＴ（８０）および４０クリース単位において測定されるＭＦＴ（４０）と称される。最低定着温度は、融着された画像があらかじめ規定された標的クリース領域を越えないために、トナー粒子が融着されるために必要な最低温度を定義する。例えば、本明細書に開示の工程により調製されたトナーは、印刷および融着した場合、８０のクリース領域に対して、一実施形態において少なくとも約１３１℃、別の実施形態において少なくとも約１３５℃、およびさらに別の実施形態において少なくとも約１３６℃の最低定着温度を示し、一実施形態において約１３６℃以下、別の実施形態において約１３７℃以下、およびさらに別の実施形態において約１３５℃以下の最低定着温度を示す。
【００７６】
トナー粒子は、現像組成物に配合可能である。トナー粒子は、キャリア粒子と混合して、２成分現像組成物を得ることができる。現像剤中のトナー濃度は、任意の所望または有効な濃度、一実施形態において現像剤の全重量の少なくとも約１重量％、および別の実施形態において少なくとも約２重量％であってもよく、一実施形態において現像剤の全重量の約２５重量％以下、および別の実施形態において約１５重量％以下であってもよい。
【００７７】
特定の実施形態を、ここに詳細に記載したい。これらの実施例は例示の目的であって、特許請求の範囲は、これらの実施形態に説明した材料、条件または工程のパラメーターに限定されない。すべての部および百分率は、特に明示しない限り重量によるものである。
【実施例】
【００７８】
比較実施例Ａ
凝集粒子スラリーのバッチ融合
凝集トナースラリーを、２０ガロンの反応器に、３３．９５ｋｇの脱イオン水、固形分約４１．５％を有するラテックエマルション中１４．９ｋｇのスチレン−ブチルアクリレート樹脂および固形分約１７％を有する４．１６ｋｇのＣａｂｏｔ  Ｒｅｇａｌ  Ｒカーボンブラック顔料分散体を充填することによって調製した。次いで、反応器中の内容物を一緒に混合した。
【００７９】
混合後、固形分約３１％を有する３．２０ｋｇのＣｙｔｅｃｈ  Ｑ−４３６ポリメチレンワックス分散体、固形分約３１％を有する０．８０ｋｇのＣｙｔｅｃｈ  Ｎ−５３９パラフィンワックス分散体、および０．１９８ｋｇのポリ塩化アルミニウムの酸性溶液を混合物に加えた。ワックス分散体は、均一化ループを介して加え、大型の団粒をより小さいサイズの粒子に確実に粉砕した。ワックス分散体およびポリ塩化アルミニウム溶液を反応器に添加後、反応器中の成分を、４５分間、または分散体中の粒子のサイズ分布が、５から１２ミクロンの間の体積基準の百分率が２％未満であるように均一した。粒子サイズは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ＩＩＩを使用して決定した。
【００８０】
反応器中の原料を均一化した後で、混合物の温度を約５１．５℃に、粒子が凝集し標的サイズである約５．３から５．５ミクロンに到達するまで上昇させた。粒子サイズは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ＩＩＩを使用して測定した。この時点で、シェル形成前凝集体またはコアの形成は完了している。
【００８１】
ひとたび粒子が上記の標的サイズに到達したら、追加の７．５９ｋｇのラテックスエマルション中スチレン−ブチルアクリレート樹脂を反応器に加えた。ラテックスを、粒子が、それらの最終標的サイズである約６．４から７．０ミクロンに到達するまで反応器内で混合し、シェルの添加の終了と、分散体中の粒子が標的サイズに到達する時間との間に少なくとも３０分が経過した。すべての追加のラテックスエマルションをコア粒子の表面に組み込むために、３０分が充分な時間であることが決定された。この条件が達成された場合、３ミクロンより小さいファイン粒子の濃度は安定し、安定期に到達する。
【００８２】
ひとたび標的サイズに到達し、シェル形成ステップが完了したら、粒子の成長を、凝集トナースラリーのｐＨを約３．９５から約４．０５の範囲に、１モルの水酸化ナトリウム溶液を使用して調整することによって停止させた。さらに、ｐＨ調整と同時に、０．０８５ｋｇのエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を凝集粒子に加えた。ｐＨが約３．９５から約４．０５の範囲内に到達後、凝集トナースラリーのｐＨを、約５．３から約５．５の範囲内に、１モルの水酸化ナトリウム溶液を使用してさらに調整した。
【００８３】
凝集スラリーを、次いで８０℃に加熱した。ひとたびこの温度に到達したら、凝集スラリーのｐＨを測定して、それが約５から約５．４の標的ｐＨ範囲内であることを確認した。次いで、粒子スラリーを、９６℃の温度に到達するまで加熱した。ひとたび９６℃の温度に到達したら、温度を３時間一定に保持した。３時間の間、粒子の円形度を、ＦＰＩＡ−Ｓｙｓｍｅｘ３０００を使用して測定した。３時間の期間内に、スラリーのｐＨを６．５から７．１に、１モルの水酸化ナトリウム溶液を加えることによって調整した。３時間の終了時に、スラリーの温度を４３℃に降下させた。温度降下の間に、スラリーの温度が６３℃に到達した時に、スラリーのｐＨを、約８．７から約８．９の範囲内に、１モルの水酸化ナトリウム溶液を加えることによって調整した。
【００８４】
シェルを含む凝集トナー粒子は、約８３％のスチレン−ブチルアクリレート樹脂、６％のカーボンブラック顔料、８．８％のポリメチレンワックスおよび２．２％のパラフィンワックスを含有する。カーボンブラック顔料濃度を、Ｑ５００熱重量分析器、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製を使用して、熱重量分析（ＴＧＡ）を実施することによって検証した。有機原料は温度限界により分解するので、分析は、広範囲の温度にわたる試料の重量減少に基づく。ワックス濃度を、Ｑ１００の差次的走査熱量計、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製を使用して、差次的走査熱量分析（ＤＳＣ）を実施することにより検証した。この分析は、試料を特定の温度に維持するために必要な熱伝達の速度および試料もしくは試料中の成分が相転移を起こす時、熱伝達の速度がどのように変化するかにに基づく。被験試料および参照の熱伝導の変化を観察することによって、計器が相転移の間に試料により吸収または放出される熱量を測定可能である。この情報は、その後、相転移を起こした試料内の成分濃度、例えば、トナー試料中のワックス濃度を決定するために使用可能である。
【００８５】
表１は、バッチ様式で融合された２種のスラリーの融着試験の試験結果を示す。
【表１】
2015114666.tif 000004
【００８６】
比較実施例１
凝集粒子スラリーの連続融合
凝集トナースラリーを、比較実施例Ａと同じロットの原料を用いて、２０ガロンの反応器に、３３．９５ｋｇの脱イオン水、固形分約４１．５％を有するラテックエマルション中１４．９ｋｇのスチレン−ブチルアクリレート樹脂および固形分約１７％を有する４．１６ｋｇのＣａｂｏｔ  Ｒｅｇａｌ  Ｒカーボンブラック顔料分散体を充填することによって調製した。次いで、反応器中の内容物を一緒に混合した。
【００８７】
混合後、固形分約３１％を有する３．２０ｋｇのＣｙｔｅｃｈ  Ｑ−４３６ポリメチレンワックス分散体、固形分約３１％を有する０．８０ｋｇのＣｙｔｅｃｈ  Ｎ−５３９パラフィンワックス分散体、および０．１９８ｋｇのポリ塩化アルミニウムの酸性溶液を混合物に加えた。ワックス分散体は、均一化ループを介して加え、大型の団粒をより小さいサイズの粒子に確実に粉砕した。ワックス分散体およびポリ塩化アルミニウム溶液を反応器に添加後、反応器中の成分を、４５分間、または分散体中の粒子のサイズ分布が、５から１２ミクロンの間の体積基準の百分率が２％未満であるように均一化した。粒子サイズは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ＩＩＩを使用して決定した。
【００８８】
反応器中の原料を均一化した後で、混合物の温度を約５１．５℃に、粒子が凝集し、標的サイズである約５．３から５．５ミクロンに到達するまで上昇させた。粒子サイズは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ＩＩＩを使用して測定した。この時点で、シェル形成前凝集体またはコアの形成は完了している。
【００８９】
ひとたび粒子が上記の標的サイズに到達したら、追加の７．５９ｋｇのラテックスエマルション中スチレン−ブチルアクリレート樹脂を反応器に加えた。ラテックスを、粒子が、それらの最終標的サイズである約６．４から７．０ミクロンに到達するまで反応器内で混合し、シェルの添加の終了と、分散体中の粒子が標的サイズに到達する時間との間に少なくとも３０分が経過した。すべての追加のラテックスエマルションをコア粒子の表面に組み込むために、３０分が充分な時間であることが決定された。この条件が達成された場合、３ミクロンより小さファイン粒子の濃度は安定し、安定期に到達する。
【００９０】
ひとたび標的サイズに到達し、シェル形成ステップが完了したら、粒子の成長を、凝集トナースラリーのｐＨを約３．９５から約４．０５の範囲に、１モルの水酸化ナトリウム溶液を使用して調整することによって停止させた。さらに、ｐＨ調整と同時に、０．０８５ｋｇのエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を凝集粒子に加えた。ｐＨが約３．９５から約４．０５の範囲内に到達後、凝集トナースラリーのｐＨを、約５．３から約５．５の範囲内のｐＨに、１モルの水酸化ナトリウム溶液を使用してさらに調整した。次いで粒子を予熱し、６５℃まで昇温させ、１５分間保持し、その後保存して連続融合に移行した。
【００９１】
融合ステップを、凝集トナースラリーを少なくとも１つの熱交換器を連続的に通過させることによって実施し、この少なくとも１つの熱交換器は融合に適切な温度に加熱されている。例えば、少なくとも１つの熱交換器は、約１００℃から約１５０℃、例えば約１１０℃から約１４５℃、または約１２０℃から約１４０℃の温度に加熱されてもよい。凝集粒子スラリーを、次いで、異なる流量およびｐＨ条件下で、後続の各連続融合実験条件に使用した。全部で７種のスラリーを、異なる条件下で連続融合を用いて作製した。表２は、連続様式で融合された７種のスラリーの融着試験結果を示す。簡潔に言うと、表２に記載の実施例の作製に利用された連続融合工程は、スラリーを融合温度に加熱するために使用する２つの熱交換器、融合温度維持するために断熱された、滞留時間に利用される一定の長さの配管、スラリーをｐＨ処理に適切な温度に冷却するために使用される単一の熱交換器、スラリーを指定のｐＨまで一定量の水酸化ナトリウム溶液と混合する静的ミキサー、およびスラリーを樹脂のガラス転移温度以下に急冷し、それによって融合を停止させる最終の単一熱交換器を含む。融合されたトナー粒子スラリーを、次いで洗浄し、乾燥させ、その後分析した。
【表２】
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【００９２】
図３に、トナー粒子横断面の３５００×拡大の走査電子顕微鏡写真を示す。左は、比較実施例Ａに記載のバッチ工程により調製されたトナーであり、右は、実施例１に記載の連続工程による正確な組成物のトナーである。見て分かるように、左の比較トナーは、本明細書に開示の工程で調製されたトナーと比較して、より長く、より板状のドメインを示し、本明細書に開示の工程で調製されたトナーは、より大型でより球形のワックスドメインを示す。
【００９３】
比較実施例Ａ対比較実施例１の結果の比較により、連続融合工程により作製された粒子の光沢は、バッチ融合工程により作製された粒子の光沢より高いことが示される。クリース領域８０および４０の最低定着温度（ＭＦＴ）は、連続融合工程により作製された粒子が、バッチ工程により作製された粒子より低い温度で基材に定着することを示している。これらの結果は、連続融合工程により作製された粒子が、基材により有効に浸透し、定着の改良をもたらし、機械内の融着部分系統において粒子を溶融した場合、より均一なトナー層がさらに形成されることを示している。粒子を連続様式で融合した場合、より均一なトナー層がより高い光沢値の観察をもたらす。連続的に融合された粒子が、バッチ工程により作製された粒子よりも低いコールドオフセット値を示すこともまた理解可能であろう。この結果は、連続様式の粒子融合が、トナーのフューザーロールへの裏移りが起こる前に、より低い融着温度で基材に融着可能であることを示す。言い換えれば、連続的に融合された粒子は、バッチ様式で融合された粒子より大きな定着寛容度を有する。図３は、トナー粒子横断面の３５００×拡大の走査電子顕微鏡写真を示す。左は、比較実施例Ａに記載のバッチ工程により調製されたトナーであり、右は、実施例１に記載の連続工程による正確な組成物のトナーである。粒子内のワックスドメインの形状が、融合工程に依存して異なることが観察できる。見て分かるように、左の比較トナーは、本明細書に開示の工程で調製されたトナーと比較して、より長く、より板状のドメインを示し、本明細書に開示の工程で調製されたトナーは、より大型でより球形のワックスドメインを示す。概して、閉じていない、または粒子表面を突き出る球形のワックスドメインは、優れたトナーの流れの維持、およびさらにトナー粒子が一緒にブロッキングし、画質の人為的結果につながり得る大型粒子を形成する可能性の低減にとって魅力的である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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