(57)【要約】      （修正有）【課題】ページあたりの原材料の使用量を減らすために、多孔性トナー粒子を調製するためのプロセスを提供する。【解決手段】乳化凝集トナー粒子のスラリーから濾過ケーキを作成すること、および濾過ケーキをアルコールで洗浄して多孔性トナー粒子を作ることを含むプロセスによる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳化凝集トナー粒子のスラリーから濾過ケーキを作成することと；
濾過ケーキをアルコールで洗浄することによって、多孔性トナー粒子を作ることとを含む、プロセス。
【請求項２】
アルコールがメタノールである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
乳化凝集トナー粒子が、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、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマー単位から作られるコポリマーを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
多孔性トナー粒子の空隙率は、未処理粒子と比較して、密度の低下がほぼ約１％〜５０％の範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
乳化凝集トナー粒子は、シェル−コア構造を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
シェルおよびコアに孔が存在する、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
シェルの空隙率は、コアの空隙率より小さい、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
シェルの空隙率は、コアの空隙率より大きい、請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
多孔性トナー粒子は、未処理粒子と比較して、密度の低下がほぼ約１％〜５０％の範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
多孔性トナー粒子を乾燥させることをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する実施形態は、トナー粒子を調製するためのプロセスに関する。さらに具体的には、本明細書で開示する実施形態は、多孔性トナー粒子を調製するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー用途で依然として課題なのは、印刷品質を維持することと、ページあたりの印刷費用とのバランスを維持することである。トナー粒子の大きさを小さくし、顔料保持量を調節することが、このバランスを達成するための一手法である。しかし、トナー粒子の大きさは、適切な機能を保持する程度までしか小さくされないだろう。このバランスを達成する別の方法は、原材料の使用量を減らすことであり、部分的には、多孔性トナー粒子を使用することによって達成されるだろう。
【０００３】
多孔性トナー粒子は、例えば、粉砕前に、塊状のコンポジット組成物に膨張可能な水溶性塩粒子を組み込むことによって、従来の粉砕したトナー粒子系ですでに入手されている。このような系では、生成物を所定の大きさまで粉砕した後に選択的に可溶化されるように添加剤を設計する。このようなプロセスは、一般的に、添加剤が樹脂マトリックスへの添加剤の均一な分布を確保するために、十分な混合操作を必要とするため、製造を複雑にする。さらに、これらの外因性添加剤を導入することは、実際に、原材料の使用量を減らすのではなく、増やす。
【０００４】
多孔性トナー粒子を入手可能な他のプロセスは、蒸発制限融着（ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬＣ））を使用する複雑な複数の乳化懸濁プロセスによるものである。このようなプロセスは、材料（溶媒）もプロセス時間も集約的である。さらに、このようなプロセスは、一般的に複雑であり、有機溶媒とおよび水の成分混和性を注意深く調整する必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
ある態様では、本明細書で開示する実施形態は、乳化凝集トナー粒子のスラリーから濾過ケーキを作成することと；濾過ケーキをアルコールで洗浄することによって多孔性トナー粒子を作ることとを含む、プロセスを提供する。
【０００６】
ある態様では、本明細書で開示する実施形態は、乳化凝集トナー粒子のスラリーから濾過ケーキを作成することと；濾過ケーキをメタノールで洗浄することによって多孔性トナー粒子を与えることと、多孔性トナー粒子を乾燥させることによって多孔性トナー粒子を与えることを含む、プロセスを提供する。
【０００７】
ある態様では、本明細書で開示する実施形態は、スチレン−アクリレートコポリマーワックスと着色剤を含み、多孔性トナー粒子の空隙率が約１％〜約５０％の範囲である多孔性トナー粒子を与える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、既知の蒸発制限融着プロセスによって調製した多孔性トナー粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。
【図２】図２は、既知の蒸発制限融着プロセスによって調製した多孔性トナー粒子の別のＳＥＭ画像を示す。
【図３】図３は、本明細書で開示する実施形態にしたがって調製した多孔性トナー粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を示す。
【図４】図４は、本明細書で開示する実施形態にしたがって調製した多孔性トナー粒子の別のＴＥＭ画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書で開示する実施形態は、後の段階の有機極性プロトン性溶媒での洗浄（例えば、アルコール、メタノールによって例示される）によって、従来の乳化凝集（ＥＡ）粒子から直接的に多孔性トナー粒子を調製するプロセスを提供する。有利なことに、この溶媒洗浄工程は、通常のトナー粒子の洗浄および単離の操作中にライン内で行われてもよい。このような溶媒での洗浄は、通常の洗浄処理工程の前、後、または最中に行われてもよい。したがって、トナー粒子の合成が終了した後に、母液を除去し、得られたトナー粒子の濾過ケーキに、全体的な洗浄プロセスの一部として種々の洗浄工程を行なってもよく、本明細書に開示する空隙を作り出す有機溶媒での洗浄を任意の段階に挿入してもよい。一般的な洗浄プロセスは、例えば、（１）母液の除去、トナー粒子を脱イオン水に再懸濁、（２）フィルタープレスによって水を除去、（３）トナー粒子を希ＨＮＯ３溶液に再懸濁、（４）再び、フィルタープレスによって水を除去、（５）最後の洗浄として、トナー粒子を脱イオン水に再懸濁、（６）フィルタープレスによって最終的な水の除去を含んでいてもよい。トナー粒子の濾過ケーキの最終的な洗浄は、一般的に、乾燥プロセスの間に行われるだろう。本明細書に開示する多孔性トナー粒子を達成するために、典型的な洗浄プロセスのラインに沿って、どこかでアルコール溶媒洗浄工程を１回だけ挿入する必要がある。トナーの空隙機能を与えるためのプロセスがこのように単純なことは、複雑な蒸発制限融着（ＥＬＣ）を利用するプロセスと比べ、かなりの利点を与え、サイクル時間、材料および費用をかなり節約することができる。
【００１０】
本明細書に開示されるプロセスは、乳化凝集／融着の間に、粒径および形状の分布が狭いトナー粒子を入手する十分に確立されたプロトコルを保ち、外部から消費性添加剤を組み込む昔の粉砕技術を使用する必要性をなくす。このような消費性添加剤は、多孔性トナー粒子を使用する費用上の利点を弱めるだろう。本明細書に開示する多孔性トナー粒子の他の利点は、当業者には明らかであろう。例えば、約５０％の空隙率を有するトナー粒子は、単純な画像化の結果を達成するために、半分の質量しか必要としないだろう。したがって、本明細書に開示する多孔性トナー粒子の使用によって、積み上がりの高さを減らしつつ、ページあたりの費用が下がるだろう。ひいては、もっと薄い画像を与え、湾曲を減らし、画像の起伏を減らし、融合エネルギーを節約し、オフセット印刷と同様の概観および感触を与えるだろう。さらに、本明細書に開示する多孔性トナー粒子は、カラートナー印刷物と単色トナー印刷物との間の費用の差も小さくするだろう。
【００１１】
本明細書に開示する実施形態によれば、予想できないことに、アルコール（例えば、メタノール）で洗浄したトナー粒子は、内部に孔および中空を有するトナー粒子を与えることを発見した。理論によって束縛されないが、このようなアルコール溶媒は、トナー粒子の内部からポリマー樹脂の一部を選択的に除去し、トナー粒子の多孔性内部構造を与えると推定される。マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）分析は、孔生成の機構に、トナーポリマー樹脂内にみられる極性基（例えば、サルフェート（開始剤から誘導される）および／またはドデカンチオール（連鎖移動剤から誘導される）に対するアルコール溶媒の親和性が関与している可能性があることを示唆する。アクリル酸  ｎ−ブチル、または他の極性コモノマー要素の極性末端基および量（鎖長に対する）は、特定のポリマー鎖をアルコール溶媒に簡単に可溶性にし、トナー粒子から選択的に除去可能にすると思われる。したがって、極性プロトン性アルコール溶媒は、官能基化された極性ポリマー基に対する親和性を有し、トナー粒子からこの極性ポリマー基を優先的に除去すると思われる。トナー粒子中の穴の構造的特徴は、トナーマトリックス内で整列する傾向を有する極性の高い分子から生じるだろう。極性基を含むポリマー部分が、全体的なトナー粒子に対して比較的小さな部分であるため、極性基を含まないポリマー鎖（または他の非極性コモノマー）内容物は、未反応のまま保存される。
【００１２】
本明細書に開示されるプロセスによって入手される多孔性トナー粒子を、乾燥形態で、または受容体に現像するための液体ビヒクル中、および乾燥担体または液体ビヒクルを用いた現像剤のための着色剤、固定樹脂および電荷制御剤の任意の組み合わせと合わせて使用してもよい。多孔性トナー粒子のこのような下流の処理は、限定されないが、ゼログラフィー、イオノグラフィーおよびマグネトグラフィーへの用途を有していてもよい。
【００１３】
ある実施形態では、スラリーから乳化凝集トナー粒子の濾過ケーキを作成することと、濾過ケーキをアルコールで洗浄することによって、複数の多孔性トナー粒子を作ることとを含むプロセスが提供される。このようないくつかの実施形態では、アルコールは、メタノールであってもよいが、他の極性プロトン性溶媒が、実質的に同じ結果を与えることができるだろう。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「スラリー」は、塊状の溶媒にトナー粒子を懸濁することを指し、従来の洗浄で使用する場合、典型的には溶媒は水であろう。トナー粒子を調製するとき、凝集／融着プロセスからの母液が、スラリーの初期のバルク溶媒を構成していてもよい。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「乳化凝集トナー粒子」は、一般的に、例えば、ワックス、着色剤、融着剤／助剤などを含む任意の数のさらなる添加剤存在下、ポリマー樹脂ラテックスから集合したトナー粒子（すなわち、ポリマー樹脂の分散物）を指す。乳化凝集は、融着プロセスも含む。乳化凝集プロセスは、当該技術分野でよく知られている。乳化凝集トナー粒子は、融着中に別個のシェルラテックスがコアトナー粒子表面周囲に配置される、いわゆるコア−シェルトナー粒子をさらに包含する。
【００１６】
本明細書で使用する場合、「洗浄」は、トナー粒子から特定の物質を除去するか、または加えることを目的とした、流体を用いたトナー粒子の任意の種類の処理を包含する。本明細書に開示する実施形態によれば、洗浄は、空隙を与えるためにトナー粒子の一部を溶解することも包含する。洗浄は、場合により、動的に行われてもよい。洗浄は、場合により、トナー粒子をスラリーに再懸濁させることを含んでいてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、メタノールを用いたトナー粒子の濾過ケーキの洗浄は、特に、メタノールにトナー粒子を懸濁し、次いで、フィルタープレス（例えば、ＬＡＲＯＸ（登録商標）フィルタープレス（Ｌａｐｐｅｅｎｒａｎｔａ、フィンランド））で濾過することによって行ってもよい。いくつかの実施形態では、濾過ケーキをプレスの所定の位置に保持してもよく、濾過ケーキにメタノールを連続して循環させてもよい。溶媒の使用を最低限にするために、メタノールは、濾過ケーキに連続して再循環させる固定量であってもよい。他の実施形態では、トナー粒子を再懸濁させる目的でメタノールを加えてもよく、次いで、約５分〜約２４０分かけてメタノール中で攪拌／熟成した後、トナー粒子をフィルタープレスで再び濾過してもよい。一般的に、メタノールを用いて洗浄し、多孔性トナー粒子を作成することは、トナー粒子が溶媒にさらされる態様にかかわらず、メタノールに約５分〜約２４０分さらすことを含んでいてもよい。理論によって束縛されないが、溶媒（この場合には、メタノール）との接触時間によって空隙度を制御してもよいことが推定される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、洗浄に使用されるメタノールは、周囲温度（すなわち、約２５℃）で与えられてもよい。他の実施形態では、メタノールを冷却してもよく、または加熱してもよい。いくつかの実施形態では、冷却したメタノールは、メタノール（または他のアルコールまたは極性プロトン性溶媒）の凍結点付近の任意の温度まで下げることを含んでいてもよい。同様に、メタノール（または他のアルコールまたは極性プロトン性溶媒）を、その沸点付近の任意の温度まで加熱してもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示するプロセスで使用されてもよいアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノールなどが挙げられる。ある実施形態では、アルコールまたは他の極性プロトン性溶媒の組み合わせを使用してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ＴＨＦなどの極性非プロトン性溶媒を使用してもよい。いくつかの実施形態では、極性プロトン性溶媒と極性非プロトン性溶媒の混合物を使用してもよい。溶媒および温度の実際の選択は、特に、トナー粒子の実際の組成（このような構造中、コアの組成とシェルの組成に存在してもよい任意の組成の差を含む）によって変わってもよい。一例として、典型的なスチレン−アクリレートトナー粒子系では、周囲温度のメタノールで連続的な態様で洗浄すると、トナー粒子の有用な空隙度を与えるだろう。上述のＭＡＬＤＩ結果によって示されるように、トナー粒子から溶解したトナー樹脂材料の一部は、ポリマー樹脂の極性部分を実質的に含む。したがって、実際の溶媒系の選択は、特に極性コモノマー／非極性コモノマー混合物の溶解度を合わせることに基づいて選択され、トナー粒子の極性要素の溶解度を変え、したがって、空隙率を望ましいレベルに調整してもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、乳化凝集トナー粒子は、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、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマー単位を含むコポリマー樹脂を含んでいてもよい。トナー粒子の製造に使用される任意の適切な樹脂を使用してもよい。樹脂組成物は、１つ以上の樹脂（例えば、２種類以上の樹脂）を含んでいてもよい。樹脂組成物中の樹脂の合計量は、樹脂組成物の約１重量％〜９９重量％、例えば、約１０重量％〜約９５重量％、または約２０重量％〜９０重量％であってもよい。いくつかの実施形態では、乳化凝集トナー粒子は、極性モノマー含有量がコポリマー中の合計モノマー含有量の約１重量％〜約１５重量％のコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、多孔性トナー粒子の空隙率は、約１％〜約５０％の範囲であってもよく、空隙率は、部分的には、極性コモノマー要素および非極性コモノマー要素の比率に対する機能であってもよい。いくつかの実施形態では、空隙の特徴は、限定されないが、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像形成、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像形成、粒子密度の測定、Ｂｒｕｎａｕｅｒ、ＥｍｍｅｔｔおよびＴｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）方法による表面積および孔の体積の測定などを含む当業者が知っている標準的な方法によって容易に評価されてもよい。具体的な実施形態では、本明細書に開示する方法によって入手される多孔性トナー粒子は、未処理粒子と比較して、密度の低下がほぼ約１％〜５０％の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、多孔性構造は、凝集／融着中に、樹脂マトリックスと極性部分との整列を反映していてもよい。つまり、整列は、孔が、どのように孔が作られるかの制御度を付与するかどうかを決定してもよい。
【００２１】
本明細書に開示するようなトナー粒子として使用される樹脂は、乳化凝集（ＥＡ）トナーを作成するときに利用される任意のラテックス樹脂であってもよい。ひいては、このような樹脂は、任意の適切なモノマーから作られていてもよい。使用される任意のモノマーは、使用する特定のポリマーによって選択されてもよい。トナーを製造するための主要な２種類のＥＡ方法が知られている。第１の方法は、アクリレート系（例えば、スチレンアクリレート）のトナー粒子を作成するＥＡプロセスである。第２の方法は、ポリエステル、例えば、スルホン酸化ポリエステルを作成するＥＡプロセスである。
【００２２】
トナー粒子のためのラテックス樹脂またはポリマーの具体例としては、限定されないが、スチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、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リーレート、ポリエステル、既知のポリマー、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（メタクリル酸メチル−ブタジエン）、ポリ（メタクリル酸エチル−ブタジエン）、ポリ（メタクリル酸プロピル−ブタジエン）、ポリ（メタクリル酸ブチル−ブタジエン）、ポリ（アクリル酸メチル−ブタジエン）、ポリ（アクリル酸エチル−ブタジエン）、ポリ（アクリル酸プロピル−ブタジエン）、ポリ（アクリル酸ブチル−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（メタクリル酸メチル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸エチル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸プロピル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸ブチル−イソプレン）、ポリ（アクリル酸メチル−イソプレン）、ポリ（アクリル酸エチル−イソプレン）、ポリ（アクリル酸プロピル−イソプレン）、ポリ（アクリル酸ブチル−イソプレン）；ポリ（スチレン−アクリル酸プロピル）、ポリ（スチレン−アクリル酸ブチル）、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−アクリル酸ブチル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−アクリル酸ブチル−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン−アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸）など、およびこれらの混合物が挙げられる。樹脂またはポリマーは、スチレン／アクリル酸ブチル／カルボン酸ターポリマーであってもよい。架橋する樹脂および架橋した樹脂を実質的に含まない少なくとも１つの樹脂は、架橋する樹脂および架橋した樹脂を実質的に含まない樹脂の合計重量を基準として約０．０５〜約１０重量％の量でカルボン酸を含んでいてもよい。
【００２３】
選択したポリマーを入手するために使用されるモノマーは、限定されず、利用されるモノマーとしては、例えば、スチレン、アクリレート、例えば、メタクリレート、アクリル酸ブチル、β−カルボキシアクリル酸エチル（β−ＣＥＡ）など、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリロニトリル、ベンゼン、例えば、ジビニルベンゼンなどのうち、いずれか１つ以上を挙げることができる。既知の連鎖移動剤（例えば、ドデカンチオールまたは四臭化炭素）を利用し、ポリマーの分子量特性を制御することができる。モノマーからラテックスポリマーを作成するための任意の適切な方法を制限なく使用してもよい。
【００２４】
ある実施形態では、トナー粒子で使用されるポリマー樹脂は、上述のコモノマーの乳化重合によって調製されるものに限定される必要はない。一例として、ある実施形態では、トナー粒子樹脂は、もっと極性が高い樹脂の一部の選択的な除去を行うのに十分な異なる極性を有するポリエステルの混合物を含んでいてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、乳化凝集トナー粒子は、シェル−コア構造を有する。いくつかの実施形態では、シェルおよびコアに孔が存在する。いくつかの実施形態では、シェルの空隙率は、コアの空隙率より小さい。ある実施形態では、シェルの空隙率は、コアの空隙率より大きい。シェルおよびコア中の空隙率を異なるように調整する能力は、適切なラテックス出発物質を選択することによって達成されてもよい。したがって、例えば、もっと多孔性のコア構造を有することが望ましいと思われる場合には、コアの調製に使用するためにラテックス粒子を合成するときに、極性コモノマー要素の割合を増やした樹脂を使用してもよい。具体的な実施形態では、比較的非多孔性の外側のシェル構造を維持しつつ、多孔性が大きいコアを有することが有利な場合がある。例えば、このような利点としては、トナー粒子構造の孔の中に含まれることなく、外側のトナー添加剤（例えば、疎水化されたシリカ、チタニアなど）を表面に簡単に付着させ得る比較的平坦なシェル表面を有することを挙げることができる。同様に、多孔性が少ないコアを含む、多孔性が高いシェル構造を有することが望ましいと思われる用途を得てもよい。
【００２６】
ある実施形態では、本明細書に開示されるプロセスは、水、酸、塩基、またはこれらの組み合わせを用いたさらなる洗浄工程を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示するプロセスの洗浄工程は、１つ以上の動的洗浄を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、洗浄は、望ましいトナー添加剤がトナー粒子に会合したままでありながら、特定の汚染物質を除去するように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、洗浄工程は、トナー粒子をスラリーに再懸濁することによって行われてもよく、一方、他の実施形態では、洗浄工程は、スラリーに適切に再懸濁することなく、トナー粒子の濾過ケーキに対して直接行われてもよい。
【００２７】
洗浄は、約２．５〜約１２のｐＨ、いくつかの実施形態では、約３〜約１１のｐＨで行われてもよい。約１０℃〜約４５℃、いくつかの実施形態では、約２０℃〜約４０℃の温度で洗浄してもよい。洗浄は、トナー粒子を含む濾過ケーキを脱イオン水で濾過し、再懸濁することを含んでいてもよい。濾過ケーキを脱イオン水で１回以上洗浄してもよく、または、ｐＨ約４で脱イオン水で１回洗浄してもよく、このとき、スラリーのｐＨを酸で調節し、その後、場合により、脱イオン水で１回以上洗浄してもよい。いくつかの実施形態では、粒子を水で約３回洗浄してもよい。
【００２８】
例えば、いくつかの実施形態では、トナー粒子を４０℃の脱イオン水で洗浄し、濾過し、ＨＣｌ酸を加えて再懸濁させ、濾過し、新しい脱イオン水で再懸濁してもよい。濾液の溶液導電性が低い（例えば、約１０マイクロジーメンス／センチメートル未満）と測定されるまで、洗浄を続けてもよく、このことは、イオン含有量が顕著に減り、任意の表面金属処理（例えば、亜鉛イオンを用いた処理）を妨害しないことを示す。
【００２９】
いくつかの実施形態では、トナー粒子に要素を加え、特に、トナー粒子表面に接着し得る添加剤を与えるために、洗浄工程を選択してもよい。いくつかの実施形態では、金属イオン溶液を用いた洗浄工程を使用してもよい。金属イオン溶液を用いた洗浄を、約３０℃〜約５０℃の温度で行ってもよい。金属イオン溶液（いくつかの実施形態では、亜鉛を含む）を、トナー粒子のスラリーに約１〜約１２０滴の量で滴下してもよい。金属イオン溶液をスラリーに約１滴／分〜約１２０滴／分、いくつかの実施形態では、約５滴／分〜約１００滴／分、いくつかの実施形態では、約１０滴／分〜約６０滴／分の速度で滴下し、約０．５時間〜約１．５時間、いくつかの実施形態では、約０．７５時間〜約１．２５時間、いくつかの実施形態では、約１時間混合してもよい。この混合時間中に、スラリーを、わずかに、約２０℃〜約６０℃、他の実施形態では、約３０℃〜約５５℃、さらなる実施形態では、約３５℃〜約４５℃まで加熱してもよい。粒子がまとめて凝集することなく、制御された様式で亜鉛イオンをトナー表面に付着させてもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、次いで、粒子に対し、金属イオンを溶液で含むさらなる洗浄工程を行い、粒子の帯電特徴を高めてもよい。トナー粒子表面にある特定の金属に由来する帯電剤（いくつかの実施形態では、サリチル酸亜鉛または他の同様の薬剤）の量を増やすと、トナー粒子の帯電量が増えるだろう。したがって、本開示によれば、このような金属イオンを含む洗浄工程は、トナー粒子の帯電量を増やすだろう。
【００３１】
ある実施形態では、本明細書に開示するプロセスは、多孔性トナー粒子を乾燥させることをさらに含む。したがって、いくつかの実施形態では、乳化凝集トナー粒子のスラリーを濾過して濾過ケーキを作成することと、濾過ケーキを無希釈のメタノールで洗浄することによって多孔性トナー粒子を作り、多孔性トナー粒子を洗浄し、乾燥させることによって複数の多孔性トナー粒子を与えることを含むプロセスが提供される。
【００３２】
ある実施形態では、このプロセスは、洗浄し、乾燥させた多孔性トナー粒子を外部トナー添加剤で処理することをさらに含む。ある実施形態では、外部トナー添加剤は、電荷制御剤、剥離剤、改質シリカ、改質チタニア、有機スペーサー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれかを含む。
【００３３】
適切な粒状トナー添加剤は、典型的にはトナー組成物の調製の下流でブレンドされる任意の添加剤を含んでいてもよい。このようなトナー添加剤は、典型的には、トナー粒子表面をコーティングする。ある実施形態では、トナー添加剤は、有機スペーサー粒子、シリカ、チタニア、アルミナ、金属脂肪酸塩、希土類金属酸化物、電荷制御剤、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれかを含む。ある実施形態では、トナー添加剤は、トナー粒子を濾過し、洗浄した後に、通常はトナー粒子に下流で塗布される、表面添加剤パッケージ中に存在する１つ以上の添加剤であってもよい。このような添加剤は、トナー粒子の塊に組み込まれるのではなく、トナー粒子の外側表面に付着するように設計されてもよい（が、自由に流動してもよい）。このような添加剤は、トナーの優れた流動特性、高いトナー電荷、電荷安定性、濃い画像および／または低い装置の汚染を与えるのに役立ってもよい。
【００３４】
ある実施形態では、トナー添加剤は、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）で表面処理されたシリカを含め、１つ以上のシリカを含んでいてもよい。ある実施形態では、シリカは、ゾルゲルシリカであってもよい。ある実施形態では、トナー添加剤は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）シリカを含んでいてもよい。
【００３５】
ある実施形態では、本明細書で開示するプロセスで使用されるトナー添加剤は、正または負の電荷制御剤を含んでいてもよい。適切な電荷制御剤の例としては、ハロゲン化アルキルピリジニウムを含む四級アンモニウム化合物；硫酸水素塩；アルキルピリジニウム化合物；有機サルフェートおよびスルホネート組成物；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サルフェート；アルミニウム塩、例えば、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ８８（商標）、または亜鉛塩、例えば、Ｅ−８４（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）；これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００３６】
ある実施形態では、本明細書に開示するプロセスで使用されるトナー添加剤は、有機スペーサー、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含んでいてもよい。
【００３７】
濾過、洗浄中に使用される他のトナー添加剤としては、例えば、金属塩、脂肪酸金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、これらの組み合わせなどが挙げられる。他のトナー添加剤としては、ステアリン酸亜鉛およびＤｅｇｕｓｓａから入手可能なＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２（登録商標）が挙げられる。
【００３８】
具体的な実施形態では、トナー添加剤は、潤滑性を付与し得る脂肪酸金属塩であってもよい。この目的に適した脂肪酸金属塩としては、限定されないが、ステアリン酸塩、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムまたはステアリン酸カルシウムを挙げることができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、スチレン−アクリレートコポリマー、ワックスを含む多孔性トナー粒子が提供される。いくつかの実施形態では、多孔性トナー粒子は、任意要素の着色剤をさらに含んでいてもよい。多孔性トナー粒子の空隙率は、約１％〜約５０％の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される多孔性トナー粒子は、未処理の粒子と比較して、密度の低下がほぼ約１％〜５０％の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する多孔性トナー粒子は、粒径が約３〜約７ミクロンの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、このような多孔性トナー粒子は、シェル−コア構造を有していてもよい。このような実施形態では、多孔性粒子は、シェルの空隙率がコアの空隙率より小さくてもよい。いくつかの実施形態では、コアは、空隙率が約１％〜約５０％であってもよい。このような多孔性トナー粒子は、本明細書に開示する方法によって入手可能であってもよい。例えば、空隙率がコアより小さいトナー粒子のシェル部分は、コアラテックスで使用する量に対し、シェルラテックスの極性コモノマー部分を減らすことによって入手可能であってもよい。
【実施例】
【００４０】
以下の実施例は、本開示の実施形態を示すために提示される。本明細書で使用する場合、「室温」は、約２０℃〜約２５℃の温度を指す。
【００４１】
この実施例は、ＥＡトナー粒子をメタノール洗浄することによる多孔性トナー粒子の調製を記載する。
【００４２】
乳化凝集粒子を以下のように洗浄した。生成した粒子を含むスラリーをＬａｒｏｘフィルタープレスに入れ、液体を除去した。得られた濡れたケーキを計量し、混合容器に加えた。濡れたケーキを６：１の比率の４０℃の水と０．３Ｍ硝酸で再び懸濁させ、混合物に加えた。濡れたケーキの重量に基づき、０．０４２８の比率で酸を加えた。混合物を約４０分かけて再懸濁させた。スラリーをＬａｒｏｘに供給し、プレスした。２回目の酸洗浄を上述のように行った。Ｌａｒｏｘ中でスラリーをプレスして液体のほとんどを除去し、比率が６：１の脱イオン水を用い、３回目の洗浄を行った。粒子約１００ｇを５００ｍＬのプラスチック瓶に加えた。瓶の中の粒子を完全に覆うのに十分な室温のメタノールを加えた（約２００ｍＬ）。混合物をシェーカー台に約２０分間置いた。実験室で、メタノールをブフナー漏斗によって濾別した。得られた濡れたケーキを約４０分間かけて４０℃の脱イオン水で再懸濁させ、ブフナー漏斗を用いて水を除去した。得られた洗浄済トナー粒子を凍結乾燥機で乾燥させた。
【００４３】
ＳＥＭおよびＴＥＭを用いた粒子の試験は、内部および外部の両方で高い空隙率を示した。ＭＡＬＤＩ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化）からの結果は、樹脂内にみられる極性基（例えば、サルフェート（開始剤中）およびドデカンチオール（連鎖移動剤）に対するメタノールの親和性が存在し得ることを示した。ポリ  ｎ−ブチルアクリレートの極性末端基および量が多いことによって、鎖がメタノール中で容易に可溶性になり、粒子から簡単に除去されると思われる。これらの鎖が、全体的なトナー粒子に対して比較的小さな部分であるという事実に起因して、ポリスチレン含有量または非極性基含有量が大きな鎖は、未反応のまま保存される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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