(57)【要約】【課題】凝集／凝固剤の使用量を低減させて、総コストを低減させるトナープロセスを提供する。【解決手段】イオン塩を含む第１の成分を、樹脂を含むラテックスエマルジョンに添加し、樹脂ラテックスエマルジョンを形成するステップと、有機金属凝集剤を含む第２の成分を、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、樹脂ラテックスエマルジョンに添加し、生成混合物を形成するステップと、この生成混合物を、樹脂のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、を含む。必要に応じて、トナー粒子を分離するステップをさらに含んでよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン塩を含む第１の成分を、樹脂を含むラテックスエマルジョンに添加し、樹脂ラテックスエマルジョンを形成するステップと、
有機金属凝集剤を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記樹脂ラテックスエマルジョンに添加し、生成混合物を形成するステップと、
前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、
を含む、トナープロセス。
【請求項２】
請求項１に記載のトナープロセスにおいて、
前記第２の成分が、酢酸亜鉛である、トナープロセス。
【請求項３】
（ｉ）水中の樹脂を、その樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱して、樹脂ラテックスエマルジョンを形成するステップと、
（ｉｉ）着色剤分散液を提供し、または水中で着色剤を分散させることによって着色剤分散液を調製し、着色剤分散液を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）の着色剤分散液を、前記ステップ（ｉ）の樹脂ラテックスエマルジョンに撹拌しながら添加して、粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）前記ステップ（ｉｉｉ）で形成された粒子を高温で成長させるとともに、この成長させている間に、イオン塩を含むシングル凝固／凝集成分を撹拌により添加して、生成混合物を形成するステップと、
（ｖ）前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、
を含む、トナープロセス。
【請求項４】
ポリエステル樹脂を含むラテックスエマルジョンに有機金属凝集剤を添加し、ポリエステルラテックスエマルジョンを形成するステップと、
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ポリエステルラテックスエマルジョンにイオン塩を添加し、生成混合物を形成するステップと、
前記生成混合物を、前記ポリエステル樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、
を含む、トナープロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、トナープロセスに関し、特に、トナー組成物の調製のための凝集プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真（xerographic：乾式複写）装置、電子写真（electrophotographic）装置、静電複写（electrostatographic）装置、イオノグラフィ（ionographic）装置のような、複写（reprographic）技術においては、約９マイクロメートルから約２０マイクロメートルの体積平均径（volume average diameter）の粒子サイズを有するトナーが有効に用いられる。一方、静電複写技術または電子写真技術においては、解像度特性が高く、画像ノイズが低いことが、非常に強く求められており、これらは、サイズがより小さいトナー、例えば、約２マイクロメートルから約１１マイクロメートルまたは約７マイクロメートル未満の体積平均粒子径を有し、かつ、幾何学粒度分布（GSD: geometric size distribution）が約１．１〜約１．３と狭いトナーを用いて達成することが可能である。さらに、例えば、画像カラーの用途（ｐｉｃｔｏｒｉａｌ  ｃｏｌｏｒ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）のような、プロセスカラーを用いる電子写真（ゼログラフィ）システムにおいては、約３マイクロメートルから約９マイクロメートルの粒子サイズの小さい着色トナーを用いることで用紙の反りを防いだり最小限にしたりすることが可能である。また、例えば、約１マイクロメートルから約７マイクロメートルのような、小さなトナー粒子サイズを選択し、用いることが可能であり、かつ、例えば、トナーの約５重量％から約１２重量％のような、より高い着色剤の添加量（ｌｏａｄｉｎｇ）とし、用紙上に堆積するトナー層の質量を減少させて同一の画質が得られるようにし、その結果として、定着後の用紙上のプラスチックトナー層がより薄くなることによって、用紙の反りを最小限にしたり防いだりすることが可能である。
【０００３】
上述の機械的な小型化プロセスの改良としては、粒子サイズの小型化とは対照的に、凝集によってトナーを得るプロセスが知られている。
【０００４】
米国特許第５，５９３，８０７号明細書に、（ｉ）約５ナノメートルから約５００ナノメートルのサイズ径のナトリウムスルホン化（ｓｏｄｉｏ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ）ポリエステル樹脂粒子を含むエマルジョンラテックスを、水中の前記樹脂を約６５℃から約９０℃の温度で加熱することによって調製し、（ｉｉ）水中で、約１０重量％から約２５重量％のナトリウムスルホン化ポリエステルおよび約１重量％から約５重量％の顔料を分散させることによって、水中で顔料分散液（ｐｉｇｍｅｎｔ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を調製し、（ｉｉｉ）この顔料分散液を、水中のスルホン化ポリエステル樹脂粒子を含むラテックス混合物に剪断をかけながら添加し、続いて、約２センチポアズから約１００センチポアズのラテックス粘度の増加によって示される凝集が得られるまで水中のアルカリハライドを添加し、（ｉｖ）その結果得られた混合物を約４５℃から約８０℃の温度で加熱することによって、さらに凝集させ、合一（ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ）を可能にし、結果として、体積平均径が約４マイクロメートルから約９マイクロメートルであって、約１．３未満の幾何学分布を有するトナー粒子とし、さらに、必要に応じて、（ｖ）生成混合物を約２５℃まで冷却し、続いて、洗浄し乾燥させることを含む、トナー組成物の調製のためのプロセスとして、要約書中に説明されたトナー組成物の調製のためのプロセスが示されている。
【０００５】
米国特許第５，９４５，２４５号明細書には、エマルジョンラテックスと、着色剤と、有機錯化剤（ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）と、の混合物を加熱することを含む、界面活性剤を用いないトナー調製プロセスについて、要約書中に説明されている。
【０００６】
凝集プロセスによってトナーを生成する方法には、凝集ステップ中において、ゆっくりとした、安定した連続的な添加によって凝集剤を添加する方法が含まれていた。
【０００７】
一般に、乳化／凝集（EA:emulsion/aggregation）トナーのためのスルホン化ポリエステル（ＳＰＥ）樹脂は、反応容器のなかでバルク重縮合反応を行った後、この反応容器から排出させることによって作成されてきた。所望の分子量／粘度が得られたときに、この粘性樹脂（ｖｉｓｃｏｕｓ  ｒｅｓｉｎ）が、ドラムに排出され冷却される。続いて、このＳＰＥ樹脂は、粉砕された上で、高温（例えば、約８０℃〜約１５０℃）で水中に放散させられ、この樹脂が、容易に放散するのに十分なスルホン化モノマーを有する場合に、ラテックスが生成される。結果として得られるラテックスは、顔料、ワックス、およびその他の添加剤と混合されて、トナー粒子を形成する。
【０００８】
酢酸亜鉛は、ＳＰＥ粒子の調製に用いられる既に知られている凝集／凝固剤である。結果として得られるトナー粒子においては、良好な粒子ＧＳＤが得られる。但し、所望の粒子を生成するために必要とされる酢酸亜鉛凝固剤の量が問題である。例えば、トナーの約１５重量％の酢酸亜鉛が反応器（ｒｅａｃｔｏｒ）に供給されて、必要とされる粒子が生成されるときに、トナーの約２重量％〜約３重量％しか組み込まれず、残りは、その水相に残っており、例えば、下水システム等に排水される前に、その濾過液を浄化し亜鉛を除去することが必要である。このために、追加のプロセスが必要とされ、処理能力を落とすばかりではなく、トナーの総コストを増加させることになる。組み込まれる亜鉛が少ない（ｌｏｗ  ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｚｉｎｃ）のは、主に、亜鉛の高い水溶性（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）および酢酸亜鉛の粒子解離（particle dissociation）（ｐＫａ）のためであると考えられている。酢酸亜鉛の大部分は、水相にあり、ｐＨ依存性が高い。酢酸亜鉛のｐＫａは、約４．６である。媒体のｐＨを低下させると、ｐＫａが変化し、その水相における亜鉛が少なくなる。また、温度も、水相中の亜鉛含有量に影響を及ぼす。これらの考慮すべき事項のために、粒子サイズおよびＧＳＤの制御が極めて難しくなっている。酢酸亜鉛水溶液を、例えば、約５５℃〜約７０℃または約６２℃〜約７０℃の温度のような、高温で添加することが可能である。しかしながら、酢酸亜鉛を高温で添加しても、組み込まれる量が少ないという問題に対処することにはならない。高温で酢酸亜鉛を添加することによって、粒子が形成される速度が加速されるが、多くの場合には、制御できない状態で加速される。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，５９３，８０７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６５０，２５５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６５０，２５６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９４５，２４５号明細書
【特許文献５】米国特許第６，３９５，４４５号明細書
【特許文献６】米国特許第６，５７６，３８９号明細書
【特許文献７】米国特許第６，６７３，５０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
凝集／凝固剤の使用量を低減させて、総コストを低減させるトナープロセスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の構成は以下のとおりである。
【００１２】
（１）イオン塩を含む第１の成分を、樹脂を含むラテックスエマルジョンに添加し、樹脂ラテックスエマルジョンを形成するステップと、有機金属凝集剤を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記樹脂ラテックスエマルジョンに添加し、生成混合物を形成するステップと、前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、を含む、トナープロセス。
【００１３】
（２）上記（１）に記載のトナープロセスにおいて、前記第２の成分が、酢酸亜鉛である、トナープロセス。
【００１４】
（３）（ｉ）水中の樹脂を、その樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱して、樹脂ラテックスエマルジョンを形成するステップと、（ｉｉ）着色剤分散液を提供し、または水中で着色剤を分散させることによって着色剤分散液を調製し、着色剤分散液を形成するステップと、（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）の着色剤分散液を、前記ステップ（ｉ）の樹脂ラテックスエマルジョンに撹拌しながら添加して、粒子を形成するステップと、（ｉｖ）前記ステップ（ｉｉｉ）で形成された粒子を高温で成長させるとともに、この成長させている間に、イオン塩を含むシングル凝固／凝集成分を撹拌により添加して、生成混合物を形成するステップと、（ｖ）前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、を含む、トナープロセス。
【００１５】
（４）ポリエステル樹脂を含むラテックスエマルジョンに有機金属凝集剤を添加し、ポリエステルラテックスエマルジョンを形成するステップと、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ポリエステルラテックスエマルジョンにイオン塩を添加し、生成混合物を形成するステップと、続いて、前記生成混合物を、前記ポリエステル樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、を含む、トナープロセス。
【発明の効果】
【００１６】
凝集／凝固剤の使用量を低減させて、トナー調製における総コストを低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本明細書に示した各態様は、イオン塩を含む第１の成分を、着色剤が混合されている樹脂のラテックスエマルジョンに添加し、ラテックスエマルジョンを形成するステップと、有機金属（ｏｒｇａｎｏ−ｍｅｔａｌｌｉｃ）凝集剤（aggregating agent）を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ラテックスエマルジョンに添加し、これによって生成混合物を形成するステップと、続いて、前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するようにするステップと、を含むデュアル凝固剤（dual coagulant）トナープロセスに関する。必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップをさらに含んでもよい。
【００１８】
本明細書に示した各態様は、さらに、（ｉ）水中の樹脂を、その樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱して、樹脂のラテックスエマルジョンを形成するステップと、（ｉｉ）着色剤分散液を提供し、または水中で着色剤を分散させることによって着色剤分散液を調製し、着色剤分散液を形成するステップと、（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）の着色剤分散液を、前記ステップ（ｉ）のラテックスエマルジョンに撹拌しながら添加して、粒子を形成するステップと、（ｉｖ）前記ステップ（ｉｉｉ）で形成された粒子を高温で成長させるとともに、この成長させている間に、イオン塩を含むシングル凝固／凝集成分を撹拌（ａｇｉｔａｔｉｏｎ）により添加して、生成混合物を形成するステップと、（ｖ）続いて、得られた前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、（ｖｉ）必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップと、を含むシングル凝固剤（single coagulant）トナープロセスに関する。ここで、高温とは、周囲の室温よりも高い温度を指す。例えば、高温には、各々の実施の形態において、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度が含まれる。
【００１９】
本明細書に示した各態様は、さらに、着色剤が混合されているポリエステル樹脂のラテックスエマルジョンに有機金属凝集剤を添加し、ポリエステルラテックスエマルジョンを形成するステップと、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ポリエステルラテックスエマルジョンにイオン塩（ｉｏｎｉｃ  ｓａｌｔ）を添加し、生成混合物を形成するステップと、続いて、前記生成混合物を、前記ポリエステル樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップと、を含むデュアル凝固剤トナープロセスに関する。
【００２０】
例えば、デュアル凝固剤システムでは、トナーの総重量を基準として、約０．０３％よりも多いイオン塩、例えば、塩化カルシウム（約３００ｐｐｍ）のような、２価の塩が、凝集剤として与えられた場合に有害な帯電作用（ｃｈａｒｇｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）はみられない。
【００２１】
イオン塩を含む第１の成分と、有機金属凝集剤を含む第２の成分と、を含むデュアル凝固剤システムを用いるトナープロセスが提供される。ここで用いられるデュアル凝固剤システムは、イオン塩、例えば、亜鉛、カルシウム、アルミニウム、バリウム、セシウム、ナトリウム、ジルコニウム、およびこれらの混合物の硫酸塩、リン酸塩、および塩化物を含むが、これらに限定されない、２価の塩のような、いずれかの好適なイオン塩を含む第１の成分と、例えば、いずれかの好適な有機金属凝集剤（例えば、酢酸亜鉛のような）を含む第２の成分と、を含むことが可能である。第２の成分のための好適な有機金属凝集剤のその他の具体例としては、例えば、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、酢酸バナジウム、酢酸ニオブ、酢酸タンタル、酢酸クロム、酢酸モリブデン、酢酸タングステン、酢酸マンガン、酢酸鉄、酢酸ルテニウム、酢酸コバルト、酢酸ニッケル、酢酸銅、酢酸亜鉛、酢酸カドミウム、酢酸銀、酢酸アルミニウム、アセト酢酸バナジウム（ｖａｎａｄｉｕｍ  ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、アセト酢酸ニオブ（ｎｉｏｂｉｕｍ  ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、アセト酢酸タンタル、アセト酢酸クロム、アセト酢酸モリブデン、アセト酢酸タングステン、アセト酢酸マンガン、アセト酢酸鉄、アセト酢酸ルテニウム、アセト酢酸コバルト、アセト酢酸ニッケル、アセト酢酸銅、アセト酢酸亜鉛、アセト酢酸カドミウム、アセト酢酸銀、アセト酢酸アルミニウム、およびこれらの混合物および化合物（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）からなる群から選択された有機金属凝集剤を含むが、これらに限定されない。デュアル凝固剤システムによる凝固プロセスによれば、所望のトナー帯電特性が得られ、かつ、コストを上昇させたりトナー配合の変更を必要としたりすることがなく、ＲＨ（relative humidity：相対湿度）に対する感受性の問題が回避される。
【００２２】
さらに、例えば、酢酸亜鉛のような、有機金属凝集剤の無い状態で、粒子成長ステップの前に、凝固／凝集剤として、例えば、２価の塩、例えば、塩化カルシウムのような、イオン塩を含むシングル凝固剤システムを用いて、例えば、乳化凝集スルホン化ポリエステル粒子のような、トナー粒子を調製するトナープロセスが提供される。イオン塩は、例えば、亜鉛、カルシウム、アルミニウム、バリウム、セシウム、ナトリウム、ジルコニウム、およびこれらの混合物および化合物の硫酸塩、リン酸塩、および塩化物を含むが、これらに限定されない、２価の塩から選択可能である。シングル凝固剤イオン塩システムによれば、酢酸亜鉛を用いる現行のプロセスにおける濾過液のなかの残留亜鉛の問題が解決または改善される。必要とされるイオン塩の量は、同様の粒子サイズおよびＧＳＤを得るために必要とされる現行の酢酸亜鉛凝固剤の量よりも少ない。例えば、酢酸亜鉛の量と比較して、約３分の１の量の、例えば、２価の塩のような、イオン塩を用いて、同様の粒子サイズおよびＧＳＤの生成物を得ることが可能である。さらに、このプロセスによれば、酢酸亜鉛を用いるプロセスよりも、トナー粒子に組み込まれる凝固剤の量が増加する。例えば、トナー粒子に組み込まれるイオン塩の量が、約５０％よりも多いかもしれない。理論に束縛されることは望まないが、例えば、塩化カルシウムは、水溶性であるけれども、酢酸亜鉛ほど可溶性は高くない。従って、固相と水相との間におけるｐＫａの平衡状態は、塩化カルシウムの場合に、酢酸亜鉛の場合とは全く異なり、酢酸亜鉛よりも固相の方に傾いている。これによって、組み込み（incorporation）が向上し、廃棄物による汚染問題（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ  ｉｓｓｕｅｓ）が低減される。例えば、各実施の形態において、約４％の塩化カルシウム溶液を、粒子成長ステップの前に、トナープロセスの初期に添加することで、約５．５マイクロメートルの、ＧＳＤが狭い顔料スルホン化ポリエステル樹脂粒子を生成することが可能である。
【００２３】
本開示は、トナープロセスに関し、特に、例えば、ポリエステル樹脂組成物のような、（例えば、各実施の形態におけるスルホン化ポリエステル樹脂組成物のような、）トナー組成物の調製のための凝集プロセスに関する。デュアル凝固剤トナープロセスとシングル凝固剤トナープロセスとが提供されている。各実施の形態において、本開示は、既に知られている粉末化（ｐｕｌｖｅｒｉｚａｔｉｏｎ）方法および／または分級方法によらない、経済的であって、環境的に有利な、インサイチュー（ｉｎ  ｓｉｔｕ）調製に関し、なかでも、各実施の形態において、例えば、コールターカウンタで測定すると、体積平均径が、約１マイクロメートル〜約１５マイクロメートル、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートル、または約３マイクロメートル〜約８マイクロメートルであって、約１．１０〜約１．２５、または約１．１０〜約１．２０の狭いＧＳＤであるトナー組成物の調製に関する。
【００２４】
結果として得られるトナーは、カラープロセスを含む、既に知られている電子写真方式の画像形成プロセス、デジタルプロセス、印刷プロセス、およびリソグラフィのために選択可能である。例えば、デュアル凝固剤トナープロセスまたはシングル凝固剤トナープロセスによって調製されたトナー組成物を用いて感光体上に画像を現像することを含む、画像形成プロセスが選択される。さらに、帯電部材、画像形成部材、感光部材、現像部材、転写部材、および定着部材を含む電子写真（ゼログラフィ）装置（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）であって、前記現像部材が、デュアル凝固剤トナープロセスまたはシングル凝固剤トナープロセスを用いて調製されたトナー組成物とキャリアを混合することによって調製された現像剤を備える装置を用いて画像を作成することを含む、画像形成プロセスが提供される。
【００２５】
デュアル凝固剤システムを用いるトナープロセスが、イオン塩（例えば、２価の塩）を含む第１の成分を、（必要に応じて、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．０１重量％〜約０．１重量％の量で）粒子成長ステップの前に着色剤が混合されている樹脂のラテックスエマルジョンに添加することによってトナー粒子を凝集する工程と、有機金属凝集剤（例えば、酢酸亜鉛）を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌するという添加条件下で前記樹脂のラテックスエマルジョンに添加することを含む粒子成長ステップを実行する工程と、続いて、得られた生成混合物（ｐｒｏｄｕｃｔ  ｍｉｘｔｕｒｅ）を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程を含み、このプロセスにおいて、前記樹脂は、ポリエステル樹脂である。続いて、トナー粒子を集めることが可能である。
【００２６】
デュアル凝固剤プロセスにおいて、少量で選択されたイオン塩、すなわち、粒子成長を低下させることなくトナー電荷に所望の効果を及ぼすのに十分な量、例えば、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．０１重量％〜約０．１重量％のような量で選択されたイオン塩の形で存在する第１の凝集成分、例えば、塩化カルシウムのような、２価の塩が、粒子成長ステップの前に、トナーバインダ樹脂のラテックスエマルジョンと着色剤分散液との混合物に添加される。イオン塩は、例えば、硫酸亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸セシウム、硫酸ナトリウム、硫酸ジルコニウム、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸バリウム、リン酸セシウム、リン酸ナトリウム、リン酸ジルコニウム、塩化亜鉛、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化バリウム、塩化セシウム、塩化ナトリウム、塩化ジルコニウム、およびこれらの混合物および化合物を含むが、これらに限定されない、硫酸塩系イオン塩（ｓｕｌｆａｔｅ  ｉｏｎｉｃ  ｓａｌｔｓ）、リン酸塩系イオン塩（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｉｏｎｉｃ  ｓａｌｔｓ）、および塩化物系イオン塩（ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｉｏｎｉｃ  ｓａｌｔｓ）から選択可能である。
【００２７】
代替的な実施の形態において、デュアル凝固剤トナープロセスが、粒子成長ステップの前に着色剤が混合されている樹脂のラテックスエマルジョンに有機金属凝集剤を添加する工程と、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌するという添加条件下で前記樹脂のラテックスエマルジョンにイオン塩を添加することを含む粒子成長ステップを実行する工程と、続いて、得られた生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程と、必要に応じて、前記トナー粒子を分離する工程と、を含み、このプロセスにおいて、前記樹脂は、ポリエステル樹脂である。
【００２８】
バインダ樹脂のラテックスエマルジョンは、水中の、例えば、ナトリウムスルホン化ポリエステルのようなポリエステル樹脂のラテックスを、例えば、約４５℃〜約９０℃の温度で水中の前記樹脂を加熱し、形成することによって形成することができる。選択されたポリエステル樹脂は、望ましくは、スルホン化された基（ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ  ｇｒｏｕｐｓ）を含んでおり、これによって、これらは、放散可能（ｄｉｓｓｉｐａｔａｂｌｅ）となっており、すなわち、これらが、有機溶媒を用いることなく、特に、ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度で、水中に自然発生的なエマルジョンを形成する。懸濁させられたポリエステル樹脂粒子のラテックスは、例えば、ナイコンプ寸法測定器（ＮｉＣｏｍｐ  ｓｉｚｅｒ）のような、いずれかの好適な装置によって測定された体積平均径の平均サイズが、例えば、約５ナノメートル（ｎｍ）〜約５００ｎｍ、または約１０ｎｍ〜約２５０ｎｍである粒子で構成されている。ポリエステル粒子は、例えば、ラテックスエマルジョンの約５重量％〜約４０重量％を構成する。
【００２９】
スルホン化ポリエステルのようなポリエステルは、いずれかの好適な酸およびアルコールから形成することができる。例えば、ポリエステルは、１つまたはそれ以上のテレフタル酸塩および１つまたはそれ以上のグリコールから誘導することが可能である。例えば、ポリエステルは、例えば、３つのグリコール成分を含む反応から誘導してよい。各実施の形態において、ポリエステルは、テレフタル酸ジメチル、ジメチル−５−スルホイソフタル酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ５−ｓｕｌｆｏｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ）、プロパンジオール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコール（ｄｉｐｒｏｐｌｙｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）の反応から誘導されたスルホン化ポリエステルである。
【００３０】
本プロセスにおいて用いることが可能なスルホン化ポリエステルのその他の具体例としては、例えば、ナトリウムスルホン化ポリエステルが含まれ、より具体的には、例えば、ポリ（１，２−プロピレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）［poly(1,2-propylene-sodio-5-sulfoisophthalate)］、ポリ（ネオペンチレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）［poly(neopentylene-sodio-5-sulfoisophthalate)］、ポリ（ジエチレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）、コポリ（１，２−プロピレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）−コポリ−（１，２−プロピレン−テレフタル酸−フタル酸）［copoly(1,2-propylene-sodio-5-sulfoisophthalate)-copoly-(1,2-propylene-terephthalate-phthalate)］、コポリ（１，２−プロピレン−ジエチレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）−コポリ−（１，２−プロピレン−ジエチレン−テレフタル酸−フタル酸）、コポリ（エチレン−ネオペンチレン−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）−コポリ−（エチレン−ネオペンチレン−テレフタル酸−フタル酸）、およびコポリ（プロポキシ化ビスフェノールＡ）−コポリ−（プロポキシ化ビスフェノールＡ−ナトリウム−５−スルホイソフタル酸）のようなポリエステルが含まれる。
【００３１】
各実施の形態において、スルホン化ポリエステルは、以下の化学式またはそのランダムコポリマーによって表されることが可能である。ここで、ｎおよびｐのセグメントは分離されている。
【００３２】
【化１】
2007034299.tif 000002
【００３３】
上記化学式中、Ｒは、エチレン、プロピレン、ブチレン、オキシアルキレン、ジエチレンオキシドなどのような、例えば、約２個〜約２５個の炭素原子のアルキレンであり、Ｒ’は、ベンジレン、ビスフェニレン、ビス（アルキルオキシ）ビスフェノレン［bis(alkyloxy)bisphenolene］などのような、例えば、約６個〜約３６個の炭素原子のアリーレンであり、ｐおよびｎは、例えば、約１０〜約１０，０００のような、任意に繰り返すセグメントの数を表し、Ｘは、リチウムまたはナトリウムである。このアルカリスルホポリエステルは、ゲル浸透クロマトグラフィによってポリスチレンを標準として用いて測定すると、例えば、数平均分子量（Ｍｎ）が、約１，５００〜約５０，０００グラム／モルであり、重量平均分子量（Ｍｗ）が、約６，０００グラム／モル〜約１５０，０００グラム／モルである。
【００３４】
このバインダのラテックスエマルジョンには、制御された撹拌／混合を行いながら、例えば、約５％〜約５０％の、水中に予め分散させられた着色剤を含む、着色剤分散液のような、着色剤が添加される。着色剤は、例えば、染料、顔料、それらの混合物、顔料の混合物、染料の混合物、顔料および染料の混合物などであることが可能であり、各実施の形態において、顔料混合物を用いることが可能である。着色剤は、その色が、例えば、ブラック（例えば、カーボンブラック）、シアン、イエロー、マゼンタ、またはそれらの混合色であることが可能である。着色剤は、約５０ナノメートル〜約１５０ナノメートルの範囲の平均着色剤（粒子）サイズを有することが可能である。
【００３５】
これらの着色剤、特に、顔料は、様々な効果的な量、一般に、トナーの、約１重量％〜約６５重量％または約２重量％〜約１２重量％で選択されることが可能である。様々な既に知られている着色剤または顔料が選択可能である。好適な、用いることが可能なブラック顔料としては、例えば、ＲＥＧＡＬ３３０（商標）のようなカーボンブラックなどがある。着色顔料として、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラウン、ブルー、またはそれらの混合色の顔料が選択可能である。
【００３６】
各実施の形態において、着色剤は、好適には市販されているような、予め分散させてある顔料で構成される。一方、乾燥顔料を用いてもよいが、例えば、ホモジナイザを用いることを含む追加の処理要件が、トナーを形成する際に必要とされる場合がある。予め分散された顔料分散液を用いることで、そのような追加の処理要件に対する必要性が回避される。顔料分散液の具体例としては、例えば、サンケミカル（Sun Chemical）社のＦＬＥＸＩＶＥＲＳＥ（商標）シリーズおよびＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（商標）シリーズの顔料分散液が含まれる。
【００３７】
本発明によるデュアル凝固剤プロセスにおいて、イオン塩を含む第１の成分は、粒子成長ステップの前に着色剤が混合されている樹脂のラテックスエマルジョンに添加される。例えば、着色剤分散液が、樹脂のラテックスエマルジョンに添加されるとすぐに、その混合物のなかに、イオン塩を含む第１の成分の最初の少量が、粒子成長ステップの前に、粒子成長を低下させることなくトナー電荷を生じさせるのに十分な選択された量、例えば、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．０１重量％〜約０．１重量％のような量で投入される。
【００３８】
続いて、粒子成長ステップにおいて、有機金属凝集剤、例えば、酢酸亜鉛、を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌するという添加条件下で前記樹脂のラテックスエマルジョンに添加し、続いて、得られた生成混合物を、前記樹脂のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する。
【００３９】
第１および第２の凝固剤／凝集剤成分の添加は、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌するという条件下で行うことが可能である。撹拌は、例えば、反応容器のなかで、かき混ぜ用のインペラ（撹拌機）ブレード（ｓｔｉｒｒｉｎｇ  ｉｍｐｅｌｌｅｒ （ａｇｉｔａｔｏｒ）  ｂｌａｄｅｓ）を用いることで達成される、かき混ぜたり剪断をかけたりすることによって行われる。このときの温度は、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度まで加熱することによって得られる。例えば、この温度は、樹脂のガラス転移温度よりも約１０℃〜約４０℃高い温度に設定することが可能である。ナトリウムスルホン化ポリエステル樹脂（ｓｏｄｉｕｍ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎｓ）の場合に、この温度は、例えば、約４５℃〜約１００℃である。
【００４０】
有機金属凝集剤を含む第２の凝集成分は、粒子成長ステップにおいて混合物のなかに添加される。必要に応じて、第２の凝集剤は、２つの異なる相で添加することが可能である。
【００４１】
各実施の形態において、デュアル凝固剤システムのなかの第１の成分および第２の成分が水溶液として添加される。例えば、イオン塩を含む第１の成分は、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．０１重量％〜約０．１重量％の量で選択されることが可能である。イオン塩は、溶液として提供されることが可能であって、例えば、イオン塩は、１％塩化カルシウム水溶液として提供されることが可能である。各実施の形態において、水は、脱イオン水である。有機金属凝集剤を含む第２の成分は、例えば、トナーの総重量を基準として、約１重量％〜約２０重量％、または約３重量％〜約１５重量％の量で選択されることが可能であって、例えば、約０．５％〜約５％の酢酸亜鉛を含む水溶液として提供されることが可能であり、この水溶液において、水は、脱イオン水であってよい。
【００４２】
他の実施の形態において、離型剤（ｒｅｌｅａｓｅ  ａｇｅｎｔ）を必要に応じて用いることが可能であり、ここで、離型剤は、ワックスである。このワックスは、アルキレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、またはそれらの混合物である。
【００４３】
例えば、酢酸亜鉛のような、有機金属凝集剤を含む第２の成分を添加することで、樹脂におけるＺｎ２＋イオンとＳＯ３−イオンとの間において錯形成反応（complexion）が起きる。その媒体の密着、温度、およびイオン強度によって、これらの粒子が、より大きな粒子に凝集させられる。粒子の成長は、このスラリーを樹脂のＴｇよりも低い温度まで冷却することによって止まる。
【００４４】
上述のように、錯形成反応（complexation）を生じさせることが可能な凝集剤であれば、例えば、アルカリ土類金属塩の有機金属凝集剤および遷移金属塩の有機金属凝集剤を含むが、これらに限定されない、どのようなその他の好適な凝集剤であっても、デュアル凝固剤プロセスにおいて第２の成分として好適に用いることができるであろう。第２の成分は、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、酢酸バナジウム、酢酸ニオブ、酢酸タンタル、酢酸クロム、酢酸モリブデン、酢酸タングステン、酢酸マンガン、酢酸鉄、酢酸ルテニウム、酢酸コバルト、酢酸ニッケル、酢酸銅、酢酸亜鉛、酢酸カドミウム、酢酸銀、酢酸アルミニウム、アセト酢酸バナジウム、アセト酢酸ニオブ、アセト酢酸タンタル、アセト酢酸クロム、アセト酢酸モリブデン、アセト酢酸タングステン、アセト酢酸マンガン、アセト酢酸鉄、アセト酢酸ルテニウム、アセト酢酸コバルト、アセト酢酸ニッケル、アセト酢酸銅、アセト酢酸亜鉛、アセト酢酸カドミウム、アセト酢酸銀、アセト酢酸アルミニウム、およびこれらの混合物および化合物からなる群から選択された有機金属凝集剤から選択することが可能である。
【００４５】
本明細書に開示された各プロセスによれば、例えば、コールターカウンタによって測定すると、例えば、平均粒子体積径が、約１マイクロメートル〜約１５マイクロメートルまたは約３マイクロメートル〜約８マイクロメートルであるトナーサイズの粒子が生成される。加熱されている間に、スルホン化ポリエステルラテックスおよび着色剤分散液の各成分は、凝集し、融合して、複合トナー粒子（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｔｏｎｅｒ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）を形成すると考えられている。各粒子のサイズは、例えば、添加された凝集剤の量と、加熱温度と、によって制御することが可能である。
【００４６】
容器のなかに第２の凝集剤を全て加えた後に、所望のサイズおよびサイズ分布のトナー粒子が得られるまでの間にわたって、成長ステップの状態（攪拌および加熱）を継続することができる。容器からサンプルを採取して、例えば、コールターカウンタを用いて、トナー粒子のサイズを計測することによって、サイズをモニタすることができる。
【００４７】
凝集／粒子成長ステップの後に得られた粒子は、例えば、水で、洗浄／すすぎを施して残留凝集剤を取り除き、さらに乾燥させることが可能であり、これによって、樹脂および着色剤を含むトナー粒子が得られる。さらに、トナー粒子は、選別ステップおよび／または濾過ステップを施して、望ましくない粗粒子をトナーから取り除くことができる。
【００４８】
さらに、トナー粒子を形成するための、シングル凝固剤システムによるトナープロセスであって、（ｉ）ラテックスエマルジョンを準備し、または水中の樹脂を樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で加熱することによって、樹脂粒子のラテックスエマルジョンを調製し、（ｉｉ）着色剤分散液を準備し、または水中で着色剤を分散させることによって、着色剤分散液を調製し、（ｉｉｉ）前記着色剤分散液を前記ラテックスエマルジョンに撹拌しながら添加し、（ｉｖ）イオン塩を含む凝集剤を、着色剤分散液が添加されている前記ラテックスエマルジョンに、粒子成長ステップまたは必要に応じて行われる洗浄ステップにおいて、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌するという添加条件下で添加し、（ｖ）粒子成長ステップを行い、（ｖｉ）続いて、得られた生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却することを含み、前記樹脂は、ポリエステル樹脂である、トナープロセスが提供されている。例えば、第２の成分を加えた後に、前記添加条件が、所望の凝集状態のトナー粒子が得られるまで継続される。
【００４９】
シングル凝固剤システムによる（酢酸亜鉛のような、他の凝集剤が存在しない状態の）トナープロセスにおいて、イオン塩は、デュアル凝固剤プロセスについて本明細書において上述した各イオン塩から選択することが可能である。例えば、イオン塩凝集剤は、イオン塩溶液、例えば、塩化カルシウム溶液として、例えば、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約１０重量％、または約１重量％〜約６重量％、または約２重量％〜約４重量％の量で選択することが可能である。他の実施の形態において、３％塩化カルシウム溶液が、シングル凝集剤として用いられる。さらに別の実施の形態において、シングル凝集剤は、２つの相で添加されることが可能である。さらに、約５５℃〜６５℃の反応温度と、大気圧の反応圧力と、例えば、２つのインペラによる約３００ｒｐｍの撹拌速度と、を選択することが可能である。
【００５０】
例えば、濾過によって分離された後に、トナー粒子に表面添加剤（外添剤）を添加し、さらに、必要に応じて、続いて、洗浄および乾燥を行うこともできる。好適な外添剤（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｓｕｒｆａｃｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）としては、例えば、金属塩、脂肪酸の金属塩、コロイダルシリカ、酸化チタン、およびこれらの混合物などが含まれ、これらの外添剤は、通常、約０．１重量％〜約２重量％の量で存在する。具体的な添加剤としては、ステアリン酸亜鉛およびシリカが含まれるが、これらに限定されない。これらの添加剤は、例えば、約０．１％〜約２％の量で選択されることが可能であり、凝集が行われている間に組み込まれたり、形成されたトナー生成物中に混ぜ合わされたりすることが可能である。また、トナーは、例えば、約０．１重量％〜約５重量％の効果的な量で、例えば、アルキルピリジニウムハライド、重硫酸塩、アルミニウム錯体のような負帯電向上添加剤（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｃｈａｒｇｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）などのような、既に知られている帯電添加剤（ｃｈａｒｇｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）を含む場合もある。また、その他の既に知られている正および負の向上帯電添加剤（ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｃｈａｒｇｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）が選択される場合もある。
【００５１】
このプロセスは、これを用いて、どのようなサイズの反応器であってもトナー粒子を生成することが可能であるので、商業的に意義がある。作業台上の反応器からより大きな反応器まで、プロセスの規模を拡大（ｓｃａｌｉｎｇ  ｕｐ）することは、当業者であれば、容易に実現することが可能である。スケールアップガイド（ｏｎｅ  ｓｃａｌｅ−ｕｐ  ｇｕｉｄｅ）は、２つの反応器の場合のパワー／容積の要件（ｐｏｗｅｒ／ｖｏｌｕｍｅ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）を釣り合わせることに基づく。そのようなスケールアップガイドによって、たとえ異なるインペラまたは異なる数のインペラを用いる場合であっても、必要とされる撹拌速度が効果的に予測される。
【００５２】
デュアル凝固剤システムによるトナープロセスによって、製造コストが上昇したり、複雑さが増したりするということを伴うことなく、所望の帯電特性を有するトナーが提供される。利点としては、さらに、粒子成長ステップよりも前に、選択された塩化カルシウム、例えば、トナーの総重量を基準として、約０．１重量％〜約４重量％の塩化カルシウムと、有機金属凝集剤、例えば、酢酸亜鉛を選択した場合、例えば、トナーの総重量を基準として、約１重量％〜約２０重量％、または約３重量％〜約１５重量％の量の酢酸亜鉛を含む第２の凝固剤と、を用いて、同等の量の、トナーに組み込まれる亜鉛の量、例えば、これまでも得られていたような、約２％〜約３％の組み込まれる量を実現する一方で、廃棄物（ｗａｓｔｅ）が減少したり無くなったりすることによって、洗浄プロセスの必要性が低下したり無くなったりするということが含まれる。さらに、温度が、例えば、約６２℃〜約７０℃に上昇すると、酢酸亜鉛の平衡状態が粒子相の方に移動する。従って、各実施の形態において、酢酸亜鉛溶液を、高温、例えば、約６２℃よりも高い温度で添加することで、凝固剤が室温で添加された場合に生じるであろう、粒子サイズの急激な成長が防止される。
【００５３】
さらに、シングル凝固剤システムによるトナープロセスには、粒子成長ステップよりも前に、塩化カルシウムのようなイオン塩を用いることによって、さらに、シングル凝固剤として粒子成長ステップ中にイオン塩を用いることによって、ポリエステル粒子を凝集させる上で数多くの利点がある。イオン塩を用いることにより、酢酸亜鉛を用いる既に知られている凝固剤プロセスと比較して、トナー粒子のなかに組み込まれる金属イオンの量を増やしつつ、全体の凝固剤の使用量を減らすという利点が得られる。例えば、トナーの約１５重量％の酢酸亜鉛を用いて、所望のトナー粒子を生成する、現行の酢酸亜鉛によるトナープロセスの場合に、反応器に供給された酢酸亜鉛の総量の約２％〜約３％しかトナー粒子のなかに組み込まれず、残りは、水相にとどまったままであり、これによって、下水システムに放出される前に重金属イオンを除去するための濾過水／廃水の処理が必要とされる。概算で、約７０％〜約８０％の酢酸亜鉛が使われないで無駄になることになる。これは、酢酸亜鉛は、水溶性が高いので、その大部分が水相において会合させられているとみられるためであると考えられている。本プロセスでは、使用される凝固剤の量が減少するとともに、濾過水／廃水の処理の必要性が低減されたり無くなったりすることによって、トナー製造における全体のコストが低減する。
【００５４】
シングル凝固剤プロセスのさらなる利点は、同様の量を組み込むために、酢酸亜鉛と比較して、必要とされる塩化カルシウムの量が少ないということから、凝固剤として塩化カルシウムを用いることで、効率が上がり、コストが下がるということにつながる。例えば、塩化カルシウムのような、イオン塩を、例えば、トナーの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約０．１０重量％、または約１重量％〜約６重量％、または約２重量％〜約４重量％、または約０．０３重量％の塩化カルシウムの量で選択されることが可能であり、このとき、トナー帯電特性における悪影響はない。
【００５５】
デュアル凝固剤プロセスまたはシングル凝固剤プロセスにより得られたトナーを、例えば、鋼およびフェライト等のような、被覆されたキャリアを含む、既に知られているキャリア粒子と混合することによって、例えば、約２％のトナー濃度から約１５％のトナー濃度で、現像剤組成物を調製することが可能である。また、キャリア粒子は、１つまたは複数のポリマー被覆剤で覆われたキャリアコアであって、そのなかに、例えば、約５重量％〜約６０重量％の量の、導電性カーボンブラックのような導電性成分が分散しているキャリアコアを含み構成されてよい。
【００５６】
本発明の好ましい態様について、以下に示す。
【００５７】
（１）イオン塩を含む第１の成分を、着色剤が混合されている樹脂のラテックスエマルジョンに添加し、前記ラテックスエマルジョンを形成するステップと、有機金属凝集剤を含む第２の成分を、前記樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ラテックスエマルジョンに添加し、これによって生成混合物を形成するステップと、続いて、前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するようにするステップと、必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップと、を含むデュアル凝固剤トナープロセス。
【００５８】
（２）上記（１）に記載のデュアル凝固剤トナープロセスであって、前記第２の成分が酢酸亜鉛であるトナープロセス。
【００５９】
（３）（ｉ）水中の樹脂を、その樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱して、樹脂のラテックスエマルジョンを形成するステップと、（ｉｉ）着色剤分散液を提供し、または水中で着色剤を分散させることによって着色剤分散液を調製し、着色剤分散液を形成するステップと、（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉｉ）の着色剤分散液を、前記ステップ（ｉ）のラテックスエマルジョンに撹拌しながら添加して、粒子を形成するステップと、（ｉｖ）前記ステップ（ｉｉｉ）で形成された粒子を高温で成長させるとともに、この成長させている間に、イオン塩を含むシングル凝固／凝集成分を撹拌により添加して、生成混合物を形成するステップと、（ｖ）続いて、得られた前記生成混合物を、前記樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、（ｖｉ）必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップと、を含むシングル凝固剤トナープロセス。
【００６０】
（４）着色剤が混合されているポリエステル樹脂のラテックスエマルジョンに有機金属凝集剤を添加し、ポリエステルラテックスエマルジョンを形成するステップと、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で撹拌することによって、前記ポリエステルラテックスエマルジョンにイオン塩を添加し、生成混合物を形成するステップと、続いて、前記生成混合物を、前記ポリエステル樹脂の前記ガラス転移温度よりも低い温度まで冷却して、トナー粒子を形成するステップと、必要に応じて、前記トナー粒子を分離するステップと、を含むデュアル凝固剤トナープロセス。
【実施例】
【００６１】
［トナー１の調製］シングル凝固剤プロセスによるトナープロセス
重縮合反応によって、３．７５モルのスルホン化された部分（ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ）を含む、スルホン化ポリエステル樹脂を調製した。この樹脂は、ミリングによって粉末になるまで粉砕した。反応器のなかで、この樹脂粉末１１０グラムを、１０リットルの水に添加し、ピッチブレードタービンを用いて、５００ｒｐｍ（revolutions per minute：毎分回転数）の速度で撹拌した。反応器の温度を、８５℃まで上昇させて、約１時間かき混ざるようにしておくと、樹脂が消えて（ｄｉｓｓｉｐａｔｅ）、水中に懸濁した、粒子サイズが約２５ナノメートルのスルホン化ポリエステル（ＳＰＥ）樹脂粒子を含むエマルジョンが得られた。さらに、反応器を室温まで冷却し、エマルジョンを排出した。このエマルジョンは、１２．６重量％の樹脂と、８７．４重量％の水と、で構成されていた。
【００６２】
＜顔料分散液＞
サンケミカルズ（Sun Chemicals）社から入手可能なブルー１５．３顔料（Blue 15.3 pigment）の水分散液を用いた。この顔料分散液は、アニオン系界面活性剤を含み、提供された顔料分散液の中身は、２６．５％の顔料と、２％の界面活性剤と、７１．５％の水とからなるものであった。
【００６３】
＜トナー調製＞
凝集剤として、４重量％の塩化カルシウム溶液を用いて、粒子サイズ５．７マイクロメートルのシアンポリエステルトナー粒子の合成を行った。このプロセスにおいて酢酸亜鉛は用いなかった。４０９．９グラムの脱イオン水を、９５５．１グラムのポリエステルラテックスおよび１２．１グラムのＰＢ：１５：３（PigmentBlue:15:3）シアン顔料とともに、２リットルのステンレス鋼製ビュッヒ社製反応器（Buchi reactor）に入れ（ｃｈａｒｇｅ）た。反応器には、機械的な撹拌器（mechanical agitator）を取り付け、ダブルピッチのブレードインペラを備え付けた。混合物を５分間、３００ｒｐｍで撹拌した。さらに、この中身を全て反応器に移し、６５℃まで加熱した。加熱ステップの間、粒子成長をモニタした。反応器温度が６５℃に達してから、１０８．９グラムの水に溶かされた３．３７グラムの塩化カルシウムを含む、３％塩化カルシウム水溶液１１２．２グラムを、毎分１．８７グラムの速度で、１時間にわたって添加した。塩化カルシウムの添加が完了した後で、トナー粒子サイズを計測すると、３．０マイクロメートルであった。引き続き、４８グラムの３％塩化カルシウム溶液（塩化カルシウム１．４４グラムを４６．５６グラムの水に溶解したもの）を２時間にわたり、よりゆっくりとした速度で添加した。塩化カルシウムの添加の終了時に、反応器の中身（ｃｏｎｔｅｎｔ）の温度は、６８℃まで上昇していた。粒子サイズは、約５．５マイクロメートルであって、ＧＳＤが１．１７であると測定された。このプロセスは、完了するのに約９〜１０時間かかった。所望のトナー粒子サイズを有する粒子が得られたので、反応器を室温まで冷却した後、トナースラリーを反応器から排出した。母液を濾過し、室温で３回、脱イオン水による洗浄を行い（3deionized washes）、凍結乾燥して、最終的な固体粒子を得た。得られたシアンポリエステル粒子は、幾何学サイズ分布（ＧＳＤ）が１．１７であって、滑らかな、いわゆるポテト形状（ｐｏｔａｔｏ  ｔｙｐｅ  ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）を有し、粒子サイズが５．６マイクロメートルであった。
【００６４】
［トナー２の調製］デュアル凝固剤プロセスによるトナープロセス
凝集剤として、１５０ｐｐｍ（parts per million：百万分率）の塩化カルシウムを１５％の酢酸亜鉛とともに用いる、本発明によるインサイチュー・プロセス（in situ process）によって、粒子サイズが８．５マイクロメートルのシアントナー粒子を調製した。１２４．３グラムの脱イオン水を、９５５．１グラムのラテックス、１２．１グラムのＰＢ：１５：３シアン顔料、および３．７５グラムの１％塩化カルシウム溶液とともに、２リットルのステンレス鋼製ビュッヒ社製反応器に入れた。混合物を５分間、３００ｒｐｍで撹拌した。さらに、反応器を、約６０℃〜約６４℃まで加熱した。加熱中、粒子成長をモニタした。トナー粒子サイズを、時々確認した。反応器温度が６０℃に達してから、４２０グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、毎分７グラムの速度で、１時間にわたって添加した。一方、トナーの粒子サイズは、約３マイクロメートルであった。このプロセスステップに続いて、よりゆっくりとした速度の酢酸亜鉛の添加を行った。すなわち、１８０グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、２時間にわたって毎分１．５グラムの速度で添加した。酢酸亜鉛の添加が終了してから、粒子サイズが約８．５マイクロメートルになるまで、粒子成長プロセスをモニタした。通常、このプロセスが全て完了するのに約９〜１０時間かかった。所望のトナーサイズが得られると、反応器を冷却し、その中身を排出した。粒子は、母液から濾過し、乾燥させる前に室温で３回、脱イオン水による洗浄を行った。得られたシアンポリエステル粒子は、ＧＳＤが約１．１８であって、滑らかな、ポテト形状を有し、固形分が約９％であり、粒子サイズが８．４マイクロメートルであった。
【００６５】
［トナー３の調製］デュアル凝固剤プロセスによるトナープロセス
凝集剤として、３００ｐｐｍの塩化カルシウムを１５％の酢酸亜鉛とともに用いる、本発明によるインサイチュー・プロセスによって、粒子サイズが８．５マイクロメートルのシアントナー粒子を調製した。１２４．３グラムの脱イオン水を、９５５．１グラムのラテックス、１２．１グラムのＰＢ：１５：３シアン顔料、および１．８７５グラムの１％塩化カルシウム溶液とともに、２リットルのステンレス鋼製ビュッヒ社製反応器に入れた。混合物を５分間、３００ｒｐｍで撹拌した。さらに、反応器を、約６０℃〜約６４℃まで加熱した。加熱中、粒子成長をモニタした。トナー粒子サイズを、定期的に確認した。反応器温度が６０℃に達してから、４２０グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、毎分７グラムの速度で、約１時間にわたって添加した。一方、トナー粒子サイズは、約３マイクロメートルであった。これに引き続いて、酢酸亜鉛の添加を行い、具体的には１８０グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、２時間にわたり毎分約１．５グラムの速度で添加した。酢酸亜鉛の添加が終了してから、粒子サイズが約８．５マイクロメートルになるまで、粒子成長プロセスをモニタした。このプロセスが完了するのに約９〜１０時間かかった。所望のトナーサイズが得られると、反応器を冷却し、その中身を排出した。粒子は、母液から濾過し、続いて、乾燥させる前に、室温で３回、脱イオン水による洗浄を行った。得られたシアンポリエステル粒子は、ＧＳＤが約１．１９であって、滑らかな、ポテト形状を有し、固形分が約９％であり、粒子サイズが８．４マイクロメートルであった。
【００６６】
［トナー４の調製］
塩化カルシウムを用いることなく、１５％の酢酸亜鉛凝集剤を用いて、粒子サイズが８．５マイクロメートルの対照（ｃｏｎｔｒｏｌ）シアントナー粒子を調製した。５９６．８グラムの脱イオン水を、４５８４．６グラムのラテックス、および５８．０グラムのＰＢ：１５：３シアン顔料とともに、１０リットルのステンレス鋼製反応器に入れた。混合物を５分間、１８０ｒｐｍで撹拌した。さらに、反応器を、約６０℃〜約６４℃まで加熱した。加熱中、粒子成長をモニタした。トナー粒子サイズを、定期的に確認した。反応器温度が６２℃まで達してから、２０２０．２グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、毎分３３．６グラムの速度で、約１時間にわたって添加した。一方、トナー粒子サイズは、約３．６マイクロメートルであった。このステップ（ＦＩＺＡステップ）に続いて、よりゆっくりとした速度の酢酸亜鉛の添加が行われ、具体的には８６５．８グラムの３％酢酸亜鉛溶液を、２時間にわたり毎分約７．２グラムの速度で添加した。酢酸亜鉛の添加が終了してから、粒子サイズが約８．５マイクロメートルになるまで、粒子成長プロセスをモニタした。このプロセスが完了するのに約９〜１０時間かかった。所望のトナーサイズが得られると、反応器を冷却し、その中身を排出した。粒子は、母液から濾過し、続いて、乾燥させる前に、室温で３回、脱イオン水による洗浄を行った。得られたシアンポリエステル粒子は、以下の表１に示す帯電特性（charging characteristics）を有し、粒子サイズは８．５マイクロメートルであった。
【００６７】
【表１】
2007034299.tif 000003
【００６８】
表１において、Ｑ／ｍは、作製されたトナーの電荷対質量比を示す。このＱ／ｍは、ファラデーケージを用いるトータルブローオフ（total blow off）によって測定したものであり、単位はマイクロクーロン／グラムである。また、ＣＺは、Ｃゾーン、つまり１５％ＲＨ（relative humidity、相対湿度），１０℃の環境条件を示し、ＢＺは、Ｂゾーン、つまり５０％ＲＨ，２２℃の環境条件を示す。