(57)【要約】      （修正有）【課題】誘電損失度が低いトナーの提供。【解決手段】ロジンで処理された顔料、また、ロジンで処理された顔料粒子を含有するトナー粒子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にロジン化合物を含む、表面処理された顔料粒子。
【請求項２】
前記ロジン化合物が、ロジン酸、ロジンエステル、改質ロジン酸またはエステル、水素化ロジン酸またはエステル、または二量化したロジン酸またはエステルのいずれか１つ以上である、請求項１に記載の表面処理された顔料粒子。
【請求項３】
前記ロジン化合物が、前記粒子の約０．１重量％〜約２０重量％含まれる、請求項１に記載の表面処理された顔料粒子。
【請求項４】
前記顔料が黒色顔料を含む、請求項１に記載の表面処理された顔料粒子。
【請求項５】
樹脂と、請求項１に記載の表面処理された顔料粒子とを含む、組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物を含み、ロジン化合物を含まない顔料を含むトナーと比較して誘電損失が少ない、トナー粒子。
【請求項７】
色素過剰である、請求項６に記載のトナー粒子。
【請求項８】
前記トナー粒子が、コアと、コア表面にシェルとを含む、請求項６に記載のトナー粒子。
【請求項９】
前記シェルが、ロジン化合物を含む表面処理された顔料粒子を含む、請求項８に記載のトナー粒子。
【請求項１０】
約２〜約３５重量％の顔料を含む、請求項６に記載のトナー粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ロジン化合物で処理された顔料を用いることによって作られる、誘電損失が低いトナー、このロジン含有トナーを含む現像剤、このトナーと現像剤を含むデバイス、このトナーと現像剤を含む画像形成デバイスの構成要素、この現像剤を含む画像形成デバイスなどが記載されている。
【背景技術】
【０００２】
ある種の顔料およびトナー成分は、これらを含むトナーの効率を悪化させるか、または下げてしまう可能性がある電気特性をもつ。
【０００３】
したがって、誘電損失を下げ、それによって、トナー配合物の帯電性を高めること、例えば、トナー中である種の顔料を堅牢性高く使用することができること、いくつかの実施形態では、トナー中の顔料保持量を高めることができることが依然として必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、ロジン化合物を水混和性の有機溶媒に溶解し、これを顔料調製物と混合し、混合物から有機溶媒を除去することによって、顔料がロジン化合物にさらされ、ロジン／顔料組成物を生じるプロセスを記載する。ロジン化合物で処理された顔料を用い、その表面に顔料は含まれるが、ロジン化合物を含まないまたはロジン化合物を十分に含有しないトナーと比較したとき、誘電損失が低減したトナーを製造することができる。
【０００５】
いくつかの実施形態では、ロジン化合物で処理された顔料粒子を含有するトナー粒子は、既知の方法を用いて製造され、このトナーは、誘電損失度が低い。いくつかの実施形態では、トナーは、低融点トナーである。いくつかの実施形態では、トナーは、黒色トナーである。いくつかの実施形態では、トナーは、色素過剰のトナーである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、一般的なロジン酸を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
カーボンブラックは、実質的に、気体状または液体状の炭化水素の不完全燃焼または熱分解によって作られる、コロイド状粒子の形態をした純粋な元素状炭素である。異なるカーボンブラックの特性は、さまざまであり、特性は、部分的に、粒子および粒子凝集物の比表面積、粒径、構造に起因する。
【０００８】
例えば、カーボンブラックの導電性は、表面積および構造を含む多くの特性によって変わる。一般的に、表面積が大きいほど、また、構造が複雑になるほど、カーボンブラックの導電性が高くなる。表面積は、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ  Ｅｍｍｅｔｔ  Ｔｅｌｌｅｒ）法によって測定することができ、単位重量のカーボンブラックあたりの窒素吸収表面積は、一次粒径の指標である。構造は、カーボンブラックの一次凝集物の形状、一次凝集物を含む一次粒子の数、粒子が融合する様式を示す複雑な特性である。他の意味であると示されていない限り、明細書および特許請求の範囲で使用される量および条件などをあらわすあらゆる数字は、すべての場合に、用語「約」で修正されていると理解すべきである。「約」は、記載されている値の２０％を超えない変動を示すという意味である。本明細書で使用する場合、「色素過剰の」は、トナーが、低いトナー単位面積質量（ＴＭＡ）で、基材に印刷し、融合したとき、約１．４より大きい十分な画像反射光学密度を与えるように顔料保持量が大きく、この顔料保持量が、単色層で測定されるＴＭＡ（単位ｍｇ／ｃｍ２）を、トナー粒子の体積径（単位μｍ）で割った比率が、約０．０７５未満になり、必要な画像密度を満たすように選択されることを意味する。
【０００９】
本明細書で使用する場合、「低融点」は、トナーを記述するために使用するときには、結晶性樹脂、融点が低いワックス、または両者を含んでいてもよいトナーである。低融点トナーは、従来のトナーよりも、固定中に融点が低いトナーである。したがって、低融点トナーは、固定温度が約１２５℃未満、約１２０℃未満、約１１５℃未満、約１１０℃未満、またはそれより低くてもよい。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「ロジン」、「ロジン生成物」との用語は、相互に置き換え可能に用いられ、ロジンおよびロジン誘導体、例えば、ロジン酸、ロジンエステルなどを包含することを意図している。当該技術分野で知られているように、ロジンは、８種類のモノカルボン酸が混ざったものである。アビエチン酸が主要な化学種であってもよく、他の７種類の酸は、アビエチン酸の異性体である。ロジン（その同義語であることが多い「ロジン酸」）は、組成物であるため、種々のロジンから誘導される生成物を記述するのに用いられる。知られているように、ロジンはポリマーではないが、本質的に、８種類のカルボン酸がさまざまな割合で混ざり合ったものである。ロジン生成物としては、当該技術分野で知られているように、化学的に改質したロジン、例えば、部分的または完全に水素化したロジン酸、部分的または完全に二量化したロジン酸、エステル化ロジン酸、官能基化ロジン酸、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１１】
目的のトナー粒子は、当該技術分野で知られているように、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリエステル樹脂などを含んでいてもよい。
【００１２】
トナー組成物は、２形態以上または２種類以上のポリマーを含んでいてもよく、例えば、２種類以上の異なるポリマー、例えば、異なるモノマーから構成される２種類以上の異なるポリエステルポリマーを含んでいてもよい。
【００１３】
トナー粒子は、他の任意要素の試薬（例えば、界面活性剤、ワックス、シェルなど）を含んでいてもよい。トナー組成物は、場合により、トナー粒子のキャリアとして役立ち得るような不活性粒子を含んでいてもよく、本明細書に教示される樹脂を含んでいてもよい。不活性粒子は、例えば、特定の機能を発揮するように改質することができる。したがって、その表面を誘導体化してもよく、または、所望の目的に合った、例えば、電荷を保持するように、または、磁場をもつように粒子を製造してもよい。
【００１４】
トナー粒子は、１種類以上の着色剤を含み、少なくとも１つの着色剤は、本明細書で教示されるようなロジン生成物で処理された顔料である。
【００１５】
以下の記載は、ポリエステル樹脂に関するものである。
【００１６】
本開示のトナー粒子は、特定の画像形成デバイスで使用するためにトナーの１種類以上の着色剤を含有するか、または保有する粒状物を作成するときに使用するのに適した、樹脂を形成するモノマーを含み、少なくとも１つの着色剤は、ロジン生成物で処理された顔料を含む。トナー粒子に望ましい特定のポリエステルポリマーに依存して、任意の多官能モノマーを使用してもよい。したがって、二官能試薬、三官能試薬などを使用してもよい。
【００１７】
トナーまたはトナー粒子を作成するときに、１種類、２種類、またはそれより多いポリマーを使用してもよい。２種以上のポリマーを使用する実施形態では、設計上の選択肢として、ポリマーは任意の適切な比率（例えば、重量比）であってもよく、例えば、２種類の異なるポリマーが、約１％（第１のポリマー）／９９％（第２のポリマー）〜約９９％（第１のポリマー）／１％（第２のポリマー）、いくつかの実施形態では、約１０％（第１のポリマー）／９０％（第２のポリマー）〜約９０％（第１のポリマー）／１０％（第２のポリマー）などであってもよい。例えば、トナーは、設計上の選択肢として、アモルファスポリエステル樹脂と結晶性樹脂という２つの形態を相対的な量で含んでいてもよい。
【００１８】
ポリマーは、固形分基準でトナー粒子の約６５〜約９５重量％、約７５〜約８５重量％の量で存在してもよい。
【００１９】
混合物を使用する場合（例えば、アモルファスポリエステル樹脂および結晶性ポリエステル樹脂）、結晶性ポリエステル樹脂とアモルファスポリエステル樹脂の比率は、約１：９９〜約５０：５０、約５：９５〜約４０：６０、いくつかの実施形態では、約５：９５〜約３５：６５の範囲であってもよい。
【００２０】
ポリエステル樹脂は、例えば、カルボン酸基を含む試薬と、アルコールを含む別の試薬とが関与するエステル化反応によって合成的に得られてもよい。いくつかの実施形態では、アルコール試薬は、２個以上のヒドロキシル基を含み、いくつかの実施形態では、３個以上のヒドロキシル基を含む。いくつかの実施形態では、酸は、２個以上のカルボン酸基を含み、いくつかの実施形態では、３個以上のカルボン酸基を含む。３個以上の官能基を含む試薬は、ポリマーの分岐および架橋を可能にするか、促進するか、または、可能にして促進する。いくつかの実施形態では、ポリマーの骨格またはポリマーの側鎖は、少なくとも１つのペンダント基または側基を含む少なくとも１つのモノマー単位を含み、すなわち、この単位が得られたモノマー反応剤が、少なくとも３個の官能基を含む。
【００２１】
ポリ酸試薬またはポリエステル試薬は、例えば、樹脂の約４０〜約６０モル％の量で存在していてもよく、場合により、第２のポリ酸を、樹脂の約０．１〜約１０モル％の量で使用してもよい。
【００２２】
ポリオールの量は、変わってもよく、例えば、樹脂の約４０〜約６０モル％の量で存在していてもよく、第２のポリオールを約０．１〜約１０モル％の量で使用してもよい。
【００２３】
アモルファス（または結晶性）ポリエステル樹脂を作成する際に、重縮合触媒を使用してもよい。このような触媒を、例えば、ポリエステル樹脂を生成するときに用いられる出発物質のポリ酸試薬またはポリエステル試薬を基準として、約０．０１モル％〜約５モル％の量で使用してもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、樹脂は、架橋可能な樹脂であってもよい。架橋可能な樹脂は、Ｃ＝Ｃ結合またはペンダント基または側鎖（例えば、カルボン酸基）のような架橋可能な１個以上の基を含む樹脂である。樹脂は、例えば、開始剤を用いた遊離ラジカル重合によって架橋していてもよい。
【００２５】
使用可能なアモルファス樹脂の例としては、アルカリスルホン酸化ポリエステル樹脂、分岐アルカリスルホン酸化ポリエステル樹脂、アルカリスルホン酸化ポリイミド樹脂、分岐アルカリスルホン酸化ポリイミド樹脂が挙げられる。
【００２６】
結晶性ポリエステル樹脂を作成する場合、適切なポリオールとしては、炭素原子が約２〜約３６個の脂肪族ポリオールが挙げられる。脂肪族ポリオールは、例えば、約４０〜約６０モル％の量で選択されてもよく、第２のポリオールは、約０．１〜約１０モル％の量で使用されてもよい。
【００２７】
ポリ酸は、例えば、いくつかの実施形態では、約４０〜約６０モル％の量で選択されてもよく、場合により、第２のポリ酸は、樹脂の約０．１〜約１０モル％の量で選択されてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、適切な結晶性樹脂としては、エチレングリコールと、ドデカン二酸およびフマル酸のコモノマー混合物から作られる樹脂を挙げることができる。
【００２９】
結晶性樹脂は、例えば、トナー成分の約１〜約８５重量％、いくつかの実施形態では、トナー成分の約２〜約５０重量％、いくつかの実施形態では、トナー成分の約５〜約３５重量％の量で存在していてもよい。結晶性樹脂は、さまざまな融点を有していてもよく、例えば、約３０℃〜約１２０℃、いくつかの実施形態では、約５０℃〜約９０℃、いくつかの実施形態では、約６０℃〜約８０℃であってもよい。結晶性樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定する場合、例えば、約１，０００〜約５０，０００、いくつかの実施形態では、約２，０００〜約２５，０００であってもよく、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ポリスチレン標準を用いたＧＰＣで測定する場合、例えば、約２，０００〜約１００，０００、いくつかの実施形態では、約３，０００〜約８０，０００であってもよい。結晶性樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、例えば、約２〜約６、いくつかの実施形態では、約３〜約４であってもよい。
【００３０】
ポリエステル反応に縮合触媒を用いてもよい。
【００３１】
このような触媒を、例えば、反応混合物中の出発物質であるポリ酸、ポリオールまたはポリエステル試薬の量を基準として、約０．０１モル％〜約５モル％の量で使用してもよい。
【００３２】
一般的に、当該技術分野で知られているように、ポリ酸／ポリエステルおよびポリオール試薬を場合により触媒とともに一緒に混合し、高温（例えば、約１８０℃以上、約１９０℃以上、約２００℃以上など）でインキュベートし（嫌気的に行ってもよい）、平衡状態になるまでエステル化させることができ、一般的に、水またはアルコール（例えばメタノール）が得られ、エステル化反応でエステル結合が生成する。この反応は、重合を促進するために、減圧下で行ってもよい。
【００３３】
分岐剤を使用してもよい。分岐剤は、樹脂の約０．０１〜約１０モル％、約０．０５〜約８モル％、または樹脂の約０．１〜約５モル％の量で使用してもよい。
【００３４】
ポリマーを架橋することが望ましい場合がある。架橋させるのに適した導電性樹脂は、反応性基（例えば、Ｃ＝Ｃ結合）を有する樹脂、またはペンダント基または側基（例えば、カルボン酸基）を有する樹脂である。樹脂を、例えば、開始剤を用いた遊離ラジカル重合によって架橋してもよい。使用される開始剤の量は、例えば、ポリエステル樹脂の約０．０１〜約１０重量％の範囲内であってもよい。
【００３５】
ポリエステル樹脂を製造し、加工してポリマー試薬を作成し、これを乾燥させ、流動可能な粒子（例えば、ペレット、粉末など）を作成してもよい。次いで、ポリマー試薬を、例えば、トナー粒子を製造するのに適した他の試薬（例えば、着色剤および／またはワックス）とともに組み込んでもよく、既知の様式で処理し、トナー粒子を製造してもよい。
【００３６】
画像形成デバイスで使用するのに適したポリエステル樹脂は、例えば、Ｔｇ（開始）が少なくとも約４０℃、少なくとも約４５℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約５５℃；Ｔｓが少なくとも約１００℃、少なくとも約１０５℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１１５℃；酸価（ＡＶ）が少なくとも約５、少なくとも約７、少なくとも約９、少なくとも約１０；ＭＷが少なくとも約５０００、少なくとも約１５，０００、少なくとも約２０，０００、少なくとも約１００，０００といった１つ以上の特性をもつ樹脂である。
【００３７】
適切な着色剤としては、カーボンブラックを含むもの、例えば、ＲＥＧＡＬ  ３３０（登録商標）およびＮｉｐｅｘ  ３５；マグネタイト、例えば、Ｍｏｂａｙマグネタイト、ＭＯ８０２９（商標）およびＭＯ８０６０（商標）；Ｃｏｌｕｍｂｉａｎマグネタイト、ＭＡＰＩＣＯ（登録商標）ＢＬＡＣＫ；表面処理されたマグネタイト；Ｐｆｉｚｅｒマグネタイト、ＣＢ４７９９（商標）、ＣＢ５３００（商標）、ＣＢ５６００（商標）、ＭＣＸ６３６９（商標）；Ｂａｙｅｒマグネタイト、ＢＡＹＦＥＲＲＯＸ  ８６００（商標）および８６１０（商標）；Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｐｉｇｍｅｎｔマグネタイト、ＮＰ６０４（商標）およびＮＰ−６０８（商標）；Ｍａｇｎｏｘマグネタイト、ＴＭＢ−１００（商標）またはＴＭＢ１０４（商標）などが挙げられる。
【００３８】
カラー顔料（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、オレンジ、グリーン、ブラウン、ブルー、またはこれらの混合物）を使用してもよい。さらなる１種類以上の顔料を水系顔料分散物として用いてもよい。
【００３９】
着色剤、例えば、カーボンブラック、シアン、マゼンタおよび／またはイエローの着色剤を、トナーに望ましい色を付与するのに十分な量で組み込んでもよい。一般的に、顔料または染料を、固形分基準でトナー粒子の約２重量％〜約３５重量％、約５重量％〜約２５重量％、または約５重量％〜約１５重量％の量で使用してもよい。
【００４０】
いくつかの実施形態では、２種類以上の着色剤がトナー粒子に存在していてもよい。例えば、２種類の着色剤が、トナー粒子に存在していてもよく、例えば、第１の着色剤が青色顔料であり、固形分基準でトナー粒子の約２重量％〜約１０重量％、約３重量％〜約８重量％、または約５重量％〜約１０重量％の範囲で存在していてもよく、第２の着色剤が黄色顔料であり、固形分基準でトナー粒子の約５重量％〜約２０重量％、約６重量％〜約１５重量％、または約１０重量％〜約２０重量％の範囲で存在していてもよい。
【００４１】
トナーで使用される着色剤、または複数の着色剤のうち少なくとも１つは、ロジン化合物で処理された顔料を含む。その結果、その表面にロジンを保有する顔料分子となり、ロジンは、ロジン酸、ロジンエステル、二量化したロジン、化学的に改質したロジン、部分的または完全に水素化したロジン、他のロジン酸誘導体などであってもよい。粒子は、ロジン化合物によって完全に、または部分的に包まれていてもよく、表面にロジン化合物が非連続的に堆積していてもよく、その表面などにロジン分子の単分子層を有していてもよい。１種類以上のロジン化合物が、顔料粒子の表面全体または顔料表面の一部をコーティングするか、または覆っていてもよく、例えば、ロジンでできた蓋、ロジンでできた点などを形成してもよい。顔料粒子表面の約１０％程度、約２０％程度、約３０％程度、約４０％程度またはそれ以上が、表面に１種類以上のロジン酸を含んでいてもよい。ロジン化合物には、顔料粒子の表面ポテンシャルエネルギーおよび表面伝導性を下げる目的があり、その結果、トナーは、ロジン化合物に対して露出した顔料粒子を含み、顔料粒子の表面の一部または全体がロジンを含むようになり、ロジン化合物を含まないか、またはロジン化合物と混合していない顔料粒子を含むトナーと比較した場合、誘電損失が低下する。なぜなら、ロジン化合物は、顔料粒子よりも導電性が低く、または、顔料粒子と比べ、非導電性材料となる能力をもつからである。導電性の低下によって、ロジン化合物を含むトナー粒子の誘電損失が低下する。
【００４２】
ロジンまたはロジン化合物は、森林生成物から誘導される天然の生物由来化合物の一種であり、特定の種類の松から樹液として単離されるゴム状樹脂や、切り倒された松の木の腐った切り株から高収率で集められるウッドロジン（「切り株」のロジンとしても知られている）を含む。トールオイル樹脂（「トールオイルロジン」としても知られている）は、クラフト木材のパルプ化プロセスから得られる生成物を化学的に処理することによって得られる、さらに別のロジン化合物源である。ロジンは、アビエチン酸の三環構造を共通点とするジテルペノイド化合物群であり、少なくとも７種類の既知のアビエチン酸構造異性体も含んでいる。ロジン化合物群としては、（限定されないが）、図１に示す化合物が挙げられ、通称で、アビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、レボピマール酸、パラストリン酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸として知られている。天然源から単離されるこれら８種類の化学種は、すべてモノカルボン酸であるため、ロジン類は、「ロジン酸」と呼ばれることが多い。
【００４３】
図１は、一般的なロジン酸を示す。
【００４４】
ロジンまたはロジン化合物は、多くの化学的に誘導体化された形態で、例えば、モノカルボン酸ロジン酸、ロジン酸モノエステル（例えば、Ａｂａｌｙｎ（商標）として知られるメチルエステル生成物）、少なくとも２当量のモノカルボン酸ロジン酸と、ジオール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなど）との反応から調製されるロジン二量体エステル（一例は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＳｔａｙｂｅｌｉｔｅ（商標）Ｅｓｔｅｒ  ３−Ｅとして知られる市販品）、少なくとも３当量のモノカルボン酸ロジン酸と、トリオール（例えば、グリセロールなど）との反応から調製されるロジン三量体エステル（一例は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＦｏｒａｌ（商標）８５Ｅとして知られる市販品）、少なくとも４当量のモノカルボン酸ロジン酸と、テトラアルコール（例えば、ペンタエリスリトールなど）との反応から調製される四量体ロジンエステル（一例は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＰｅｎｔａｌｙｎ  ＨＥおよびＦｏｒａｌ  １０５Ｅ、Ｐｉｎｏｖａ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから入手可能なＬｅｗｉｓｏｌ（商標）２８として知られる市販品）、Ｐｏｌｙ−Ｐａｌｅ（商標）およびＤｙｍｅｒｅｘ（商標）（両方ともＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている）として知られる二量化したロジン酸で市販されている。また、ロジン酸およびロジン酸のエステル化誘導体の化学的な市販改質品もあり、ロジン酸の化学還元によって調製される完全に、または部分的に水素化したロジン酸、ロジンアルコール（アビエチルアルコールとしても知られている）といった化合物（Ｅａｓｔｍａｎ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＡｂｉｔｏｌ（商標）として商業的に知られている）、複数のカルボン酸官能基を含む一連の化合物を含む改質ロジン酸が挙げられる。改質ロジン酸は、ロジン酸を熱によって異性化し、次いで、ジエノフィル（例えば、フマル酸）を用いたディールスアルダー環化付加によって「フマル酸改質ロジン酸」を得るか、または、ジエノフィルとしてマレイン酸とのディールスアルダー環化付加によって「マレイン酸改質ロジン酸」を得るという少なくとも２つの工程で調製され、これらは、Ｒｅｓｉｎａｌｌ  ８３３（Ｒｅｓｉｎａｌｌから得られる）およびＦｉｌｔｒｅｚ  ５９１（Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＵＳＡ（現在は、Ｈａｒｉｍａ  ＵＳＡの一部）から得た）として市販されている。フマル酸改質ロジン酸およびマレイン酸改質ロジン酸を、さらに、エステル、二量体エステル、三量体エステル、四量体エステルとして、モノカルボン酸と同じ様式で誘導体化してもよく、それぞれ、例えば、Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ａｒａｋａｗａ−ＵＳＡ、Ｒｅｓｉｎａｌｌ、Ｆｏｒｅｖｅｒｅｓｔ、Ｐｉｎｏｖａ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ、Ａｓｈｌａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｈａｒｉｍａなどの多くの国際的な供給業者から商業的に手に入れることができる。
【００４５】
顔料の処理は、ロジンまたはロジン化合物を水混和性の有機溶媒（例えば、アセトン、テトラヒドロフラン、２−メチル−テトラヒドロフラン、アルコール、例えば、イソプロパノール、メタノール、エタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ゾル−ケタール、エチレングリコールなど、ケトン、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ヒドロキシメチルケトンなど）に溶解することによって得られる。次いで、溶解したロジン混合物を顔料分散物に加え、その後、合わせた混合物を高温にさらし、有機溶媒を蒸発させる。ロジンの量は、ロジン含有量が、乾燥した顔料粒子の約０．１重量％〜約２０重量％、約０．５重量％〜約１５重量％、約１重量％〜約１０重量％になるように選択される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、トナー組成物は、界面活性剤を含む分散剤の状態であってもよい。ポリマーおよびトナーの他の成分を組み合わせる乳化凝集方法は、エマルションを作成するために、１種類以上の界面活性剤を用いてもよい。
【００４７】
１種類、２種類、またはそれ以上の界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤は、イオン系界面活性剤および非イオン系界面活性剤、またはこれらの組み合わせから選択されてもよい。アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤は、用語「イオン系界面活性剤」に包含される。
【００４８】
いくつかの実施形態では、界面活性剤の量、または界面活性剤の合計量は、トナーを形成する組成物の約０．０１重量％〜約５重量％、例えば、約０．７５重量％〜約４重量％、いくつかの実施形態では、約１重量％〜約３重量％の量で利用されてもよい。
【００４９】
本開示のトナーは、場合によりワックスを含んでいてもよく、ワックスは、１種類のワックスであってもよく、２種類以上の異なるワックスの混合物であってもよい（以下、「ワックス」と特定する）。または、トナーまたは現像剤組成物に複数の特性を与えるために、ワックスの組み合わせを加えてもよい。
【００５０】
トナー粒子を作成するために、ワックスを、樹脂を形成する組成物と合わせてもよい。ワックスが含まれる場合、ワックスは、例えば、トナー粒子の約１重量％〜約２５重量％の量で存在していてもよい。
【００５１】
選択可能なワックスとしては、例えば、重量平均分子量が約５００〜約２０，０００、いくつかの実施形態では、約１，０００〜約１０，０００のワックスが挙げられる。
【００５２】
低融点用途の場合、ワックスは、融点が、例えば、約１２５℃未満、約１２０℃未満、約１１５℃未満、約１１０℃未満、またはそれより低くなるように選択してもよい。
【００５３】
凝集因子は、無機カチオン性凝固剤であってもよい。
【００５４】
凝集因子は、例えば、トナーの合計固形分を基準として、約０〜約１０重量％の量でエマルション中に存在していてもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、凝集が終わった後、金属錯化イオン（例えば、アルミニウム）を凝集プロセスから捕捉または抽出するために、封鎖剤またはキレート化剤を導入してもよい。したがって、凝集が終了した後に使用される封鎖剤、キレート剤または錯化剤は、有機錯化成分を含んでいてもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、トナー粒子を、二酸化ケイ素またはシリカ（ＳｉＯ２）、チタニアまたは二酸化チタン（ＴｉＯ２）および／または酸化セリウムのいずれか１つ以上と混合してもよい。
【００５７】
外部添加剤として、ステアリン酸亜鉛を使用してもよい。ステアリン酸カルシウムおよびステアリン酸マグネシウムは、同様の機能を付与するだろう。ステアリン酸亜鉛は、平均一次粒径が、例えば、約５００ｎｍ〜約７００ｎｍ、例えば、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍ、または約５５０ｎｍ〜約６５０ｎｍであってもよい。
【００５８】
トナー粒子は、当業者の技術常識の範囲内にある任意の方法によって調製されてもよく、例えば、任意の乳化／凝集（ＥＡ）方法をポリエステル樹脂とともに用いてもよい。しかし、トナー粒子を調製する任意の適切な方法、例えば、懸濁およびカプセル化のプロセスのような化学プロセス、従来の顆粒化方法（例えば、ジェット粉砕）、材料の厚板をペレット化すること、他の機械的プロセス、ナノ粒子またはマイクロ粒子を製造する任意のプロセスなどを用いてもよい。
【００５９】
乳化／凝集プロセスに関連する実施形態では、樹脂を溶媒に溶解してもよく、乳化媒体（例えば、水（例えば、場合により安定化剤を含み、場合により界面活性剤を含む、脱イオン水））に混合してもよい。適切な安定化剤の例としては、水溶性アルカリ金属水酸化物が挙げられる。安定化剤を用いる場合、安定化剤は、樹脂の約０．１重量％〜約５重量％の量で存在してもよい。
【００６０】
乳化の後、トナー組成物を、１種類以上の樹脂、ロジンで処理された着色剤（例えば、ロジンで処理された顔料）、任意要素のワックス、エマルション中の任意の他の望ましい添加剤の混合物を、場合により上述の界面活性剤とともに凝集させ、次いで、場合により、凝集物混合物を融着させることによって調製してもよい。１種類以上の他の着色剤が含まれていてもよく、この着色剤は、本明細書に教示するようにロジンで処理されていてもよく、処理されていなくてもよい。任意要素のワックスまたは他の材料（これも場合により、界面活性剤を含む分散物の状態であってもよい）を、樹脂形成材料および顔料を含むエマルション（必要な試薬を含む２種類以上のエマルションの混合物であってもよい）に加えることによって、混合物を調製してもよい。得られた混合物のｐＨを、酸（例えば、酢酸、硝酸など）で調節してもよい。いくつかの実施形態では、混合物のｐＨを、約２〜約４．５に調節してもよい。
【００６１】
上の混合物を調製した後、多くは、初期の重合反応から得た小さな（多くはナノメートルの大きさの）粒子から、もっと大きな（多くはマイクロメートルの大きさの）粒子または凝集物を作成することが望ましい。凝集因子を混合物に加えてもよい。
【００６２】
いくつかの実施形態では、凝集因子を、ポリマーの樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）より低い温度で混合物に加えてもよい。
【００６３】
所定の望ましい粒径が得られるまで、粒子を凝集させてもよい。成長プロセス中に、粒径を監視してもよい。例えば、成長プロセス中にサンプルを採取し、例えば、平均粒径の場合、Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｃｏｕｎｔｅｒで分析してもよい。
【００６４】
トナー粒子の特徴を、任意の適切な技術および装置によって決定してもよい。容積平均粒径および幾何標準偏差は、例えば、製造業者の指示にしたがって操作されたＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３のような測定装置を用いて測定されてもよい。代表的なサンプリングは、サンプルを採取し、２５μｍ膜で濾過し、等張性溶液で希釈して濃度を約１０％にし、次いで、このサンプルを、例えば、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３で読み取ることによって行われてもよい。
【００６５】
いくつかの実施形態では、凝集の後で融着の前に、凝集した粒子に樹脂コーティングを塗布し、粒子表面にシェルを形成してもよい。本明細書に記載する任意の樹脂、または当該技術分野で既知の任意の樹脂をシェルとして使用してもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するようなポリエステルアモルファス樹脂ラテックスがシェルに含まれていてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するようなポリエステルアモルファス樹脂ラテックスを、異なる樹脂と合わせ、次いで、樹脂コーティングとして上の粒子を加え、シェルを生成してもよい。
【００６６】
シェルは、トナー成分の約１重量％〜約８０重量％の量で存在していてもよい。
【００６７】
所望の粒径になるまで凝集させ、任意要素のシェルを作成した後、例えば、不規則な形状および粒径を修正するために、粒子が所望の最終形状（例えば、円形）になるまで融着させてもよく、融着は、例えば、混合物を約４５℃〜約１００℃（トナー粒子を作成するのに用いられる樹脂のＴｇ以上の温度であってもよい）まで加熱し、および／または例えば、約１０００ｒｐｍから約１００ｒｐｍまで撹拌を遅くすることによって行われてもよい。融着は、約０．０１時間〜約９時間かけて行われてもよい。
【００６８】
凝集および／または融着の後、混合物を室温（例えば、約２０℃〜約２５℃）まで冷却してもよい。冷却した後、トナー粒子を、場合により、水で洗浄し、その後乾燥させてもよい。
【００６９】
場合により、融着剤を使用してもよい。適切な融着剤の例としては、限定されないが、安息香酸アルキルエステル、エステルアルコール、グリコール／エーテル型の溶媒、長鎖脂肪族アルコール、芳香族アルコール、これらの混合物などが挙げられる。
【００７０】
融着工程または融合工程の前に、融着剤を任意の望ましい量または適切な量で加えてもよい。例えば、融着剤を、反応媒体の固体含有量を基準として、約０．０１〜約１０重量％の量で加えてもよい。もちろん、所望な場合には、この範囲からはずれた量を使用してもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、凝集および融着の間の任意の時間点で、融着剤を加えてもよいが、ある実施形態では、例えば、塩基を加えることによってｐＨを調節することによって凝集を「凍結させた」、すなわち終了させた後に融着剤を加えることが望ましいだろう。
【００７２】
いくつかの実施形態では、トナー粒子は、他の任意要素の添加剤も含んでいてもよい。
【００７３】
トナーは、任意の既知の帯電添加剤を約０．１〜約１０重量％の量で含んでいてもよい。
【００７４】
帯電促進分子を使用し、トナー粒子に正電荷または負電荷を付与してもよい。
【００７５】
本開示のトナー組成物に、例えば、洗浄または乾燥の後、表面添加剤を加えてもよい。このような表面添加剤の例としては、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、例えば、ＴｉＯ２（例えば、優れたＲＨ安定性、摩擦制御、優れた現像安定性および転写安定性のため）、酸化アルミニウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、ＳｉＯ２、これらの混合物などのうち、１つ以上が挙げられる。
【００７６】
表面添加剤を、トナーの約０．１〜約１０重量％、または約０．５〜約７重量％の量で使用してもよい。
【００７７】
トナーの光沢は、粒子に保持されている金属イオン（例えば、Ａｌ３＋）の量によって影響を受けることがある。保持されている金属イオンの量を、さらに、キレート剤（例えば、ＥＤＴＡ）を加えることによって調節してもよい。いくつかの実施形態では、本開示のトナー粒子に保持されている金属イオン（例えば、Ａｌ３＋）の量は、約０．１ｐｐｈ〜約１ｐｐｈであってもよい。本開示のトナーの光沢レベルは、Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｇｌｏｓｓ  Ｕｎｉｔｓ（ｇｇｕ）によって測定される場合、光沢が約５ｇｇｕ〜約１００ｇｇｕであってもよい。
【００７８】
したがって、粒子は、その表面に１種類以上のシリカ、１種類以上の金属酸化物（例えば、酸化チタンおよび酸化セリウム）、潤滑剤（例えば、ステアリン酸亜鉛）などを含んでいてもよい。ある実施形態では、粒子表面は、２種類のシリカ、２種類の金属酸化物（例えば、酸化チタンと酸化セリウム）、１種類の潤滑剤（例えば、ステアリン酸亜鉛）を含んでいてもよい。これらの表面成分はすべて、トナー粒子の重量の約５重量％含まれていてもよい。
【００７９】
また、本開示のトナーは、元のトナーの電荷質量比（ｑ／ｍ）が約−５μＣ／ｇ〜約−９０μＣ／ｇであってもよく、表面添加剤をブレンドした後の最終的なトナーの電荷は、−１５μＣ／ｇ〜−８０μＣ／ｇであってもよい。
【００８０】
トナーの他の望ましい特徴としては、貯蔵安定性、粒径の一貫性、基材または受け入れる部材に対する融合速度が速いこと、感光体からの画像の十分な剥離性、書類の裏移りがないこと、小さな粒径の粒子を用いることなどが挙げられ、このような特徴は、適切な試薬、適切な添加剤、または適切な試薬および添加剤を含み、および／または特定のプロトコルでトナーを調製することによって得られてもよい。
【００８１】
乾燥トナー粒子は、外部表面添加剤を除き、以下の特徴を有していてもよい。（１）体積平均径（「体積平均粒径」とも呼ばれる）が、約２．５〜約２０μｍ、いくつかの実施形態では、約２．７５〜約１０μｍ、いくつかの実施形態では、約３〜約７．５μｍであり、（２）数平均幾何粒度分布（ＧＳＤｎ）および／または体積平均幾何粒度分布（ＧＳＤｖ）が、約１．１８〜約１．３０、いくつかの実施形態では、約１．２１〜約１．２４であり、（３）真円度が、約０．９〜約１．０（例えば、Ｓｙｓｍｅｘ  ＦＰＩＡ  ２１００分析機を用いて測定した場合）、いくつかの実施形態では、約０．９５〜約０．９８５、いくつかの実施形態では、約０．９６〜約０．９８である。
【００８２】
このようにして作成したトナー粒子を、現像剤組成物に配合してもよい。例えば、トナー粒子をキャリア粒子と混合し、２成分現像剤組成物を得てもよい。現像剤中のトナーの濃度は、現像剤の合計重量の約１重量％〜約２５重量％であってもよく、現像剤組成物の残りはキャリアである。
【００８３】
トナー粒子と混合するためのキャリア粒子の例としては、トナー粒子と反対の極性を有する電荷を摩擦電気から得ることが可能な粒子が挙げられる。
【００８４】
いくつかの実施形態では、キャリア粒子は、上にコーティングを備えたコアを含んでいてもよく、コーティングは、帯電列に近い位置にはないポリマーまたはポリマー混合物（本明細書に教示されているもの、または当該技術分野で既知のもの）から作られてもよい。
【００８５】
トナーと現像剤を、包みまたは容器、例えば、バイアル、瓶、可とう性容器（例えば、袋またはパッケージ）などから、貯蔵機能よりも長い間機能するデバイスのような多くのデバイスとともに合わせてもよい。
【００８６】
目的のトナー組成物および現像剤を、例えば、ある目的（例えば、画像を作成する）のためにこれらを運搬するために、専門のデバイスに組み込んでもよい。
【００８７】
トナーまたは現像剤を、静電写真プロセスまたは電子写真プロセスで用いてもよい。
【００８８】
以下の実施例は、本開示の実施形態を説明する。部およびパーセントは、他の意味であると示されていない限り、重量基準である。本明細書で使用する場合、「室温」（ＲＴ）は、約２０℃〜約３０℃の温度を指す。
【実施例】
【００８９】
（実施例１）
１リットルのガラスビーカーに磁気撹拌棒とホットプレートを設置し、これに３２５．８１ｇのカーボンブラック分散物（Ｎｉｐｅｘ  ３５：１５．７１重量％、７．２ｐｐｈのＴａｙｃａ界面活性剤を含有）を加えた。別のビーカーで、２．５ｇのロジン酸混合物（Ｒｅｓｉｎａｌｌ  ８０７、Ｒｅｓｉｎａｌｌ、ＮＣ）を７０ｇのアセトンに溶解した。上のカーボンブラック分散物を約３００ｒｐｍで撹拌し、次いで、上のロジン酸溶液を、供給ポンプを用い、約２ｇ／分でカーボンブラック分散物に滴下した。この混合物を約７０℃まで加熱した。得られた分散物は、平均粒径が１３２．８ｎｍであった。
【００９０】
（実施例２）
１リットルのガラスビーカーに磁気撹拌棒とホットプレートを設置し、これに３２５．８１ｇのカーボンブラック分散物（Ｎｉｐｅｘ  ３５：１５．７１重量％、７．２ｐｐｈのＴａｙｃａ界面活性剤を含有）を加えた。別のビーカーで、２．５ｇのロジン酸混合物（Ｐｏｌｙｐａｌｅ、Ｅａｓｔｍａｎ、ＴＮ）を５０ｇのアセトンに溶解した。上のカーボンブラック分散物を約３００ｒｐｍで撹拌し、次いで、上のロジン酸溶液を、供給ポンプを用い、約２ｇ／分で顔料分散物に滴下した。次いで、この混合物を約７０℃でインキュベートした。得られた分散物は、平均粒径が１２６．３ｎｍであった。
【００９１】
（比較例）
黒色ポリエステルＥＡトナーを、２Ｌベンチスケール（理論上、乾燥トナー１８０ｇ）で調製した。２種類のアモルファスエマルション（１００ｇのポリエステルＡ、Ｍｗ＝８６，０００、開始Ｔｇ＝５６℃；１０３ｇのポリエステルＢ、Ｍｗ＝１９，４００、開始Ｔｇ＝６０℃）、３６ｇの結晶性ポリエステルＣ（Ｍｗ＝２３，３００、Ｍｎ＝１０，５００、Ｔｍ＝７１℃）、２．９ｇの界面活性剤（ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、５５ｇのポリエチレンワックスエマルション（Ｔｍ＝９０℃、Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．（ＩＧＩ））、８７ｇの黒色顔料（Ｎｉｐｅｘ  ３５、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｅｓｓｅｎ、ＤＥ）、１６ｇのＰｉｇｍｅｎｔ  ＰＢ  １５：３分散物（シアン）を反応器内で混合し、次いで、０．３Ｍ硝酸を用い、ｐＨを４．２に調節した。このスラリーを、硫酸アルミニウム３．２３ｇを脱イオン水３６．１ｇと混合したものを加えつつ、３０００〜４０００ｒｐｍで合計５分間かけて均質化した。次いで、このスラリーを２Ｌ  Ｂｕｃｈｉに移し、４６０ｒｐｍで混合した。その後、バッチ温度４２℃でスラリーを凝集させた。凝集中、コアと同じアモルファスエマルションと、９ｇの黒色顔料（Ｎｉｐｅｘ  ３５）とを含むシェルラテックス混合物（トナーの３４重量％）を、硝酸を用いてｐＨ３．３に調節し、これをバッチに加えた。この粒子を目標粒径になるまで凝集させ続けた。目標の粒径になったら、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）およびＥＤＴＡを用いてｐＨを７．８に調節した。反応器の温度（Ｔｒ）を８５℃まで上げつつ、このプロセスを進めた。この望ましい温度で、ｐＨ５．７の酢酸ナトリウム／酢酸バッファを用いてｐＨを６．５に調節すると、この時点で粒子が融着し始めた。粒子を融着するために約２時間加熱した後、真円度＞０．９６５に達し、粒子を氷で急冷した。最終的なトナーの粒径、ＧＳＤｖおよびＧＳＤｎは、それぞれ５．２０／１．２１／１．２２であった。対応する微粒子（１．３〜３μｍの粒子）、粗粒子（＞１６μｍの粒子）および真円度は、それぞれ０．６３％、０．５９％、０．９６６であった。
【００９２】
（実施例３）
黒色ポリエステルＥＡトナーを、２Ｌベンチスケール（理論上、乾燥トナー１８０ｇ）で調製した。黒色顔料がロジン処理されている以外、比較例の配合を使用した。最終的なトナーの粒径、ＧＳＤｖおよびＧＳＤｎは、それぞれ５．３１／１．２１／１．２６であった。対応する微粒子（１．３〜３μｍ）、粗粒子（＞１６μｍ）、真円度は、それぞれ０．８２％、１．２６％、０．９５４であった。
【００９３】
（実施例４）
黒色ポリエステルＥＡトナーを、２Ｌベンチスケール（理論上、乾燥トナー１８０ｇ）で調製した。黒色顔料がロジン処理されている以外、比較例の配合を使用した。最終的なトナーの粒径、ＧＳＤｖおよびＧＳＤｎは、それぞれ５．１５／１．１９／１．２１であった。微粒子（１．３〜３μｍ）、粗粒子（＞１６μｍ）、真円度は、それぞれ０．７５％、０％、０．９６９であった。
【表１】
2013125271.tif 000002
【００９４】
（比較試験−誘電損失の結果）
標準的な材料および方法を用い、トナーを試験した。例えば、以下の手順を用い、誘電損失を計算した。特注の固定具を、被覆した１メートルのＢＮＣケーブルによってＨＰ４２６３Ｂ  ＬＣＲ  Ｍｅｔｅｒに接続した。再現性および整合性を確保するために、トナー１グラム（１０℃／ＲＨ１５％のＣゾーンで２４時間かけて平衡状態にしたもの）を、直径が２インチの型に入れ、精密に研磨したプランジャによって、約２０００ｐｓｉで２分間圧縮した。プランジャと接触したままに維持しつつ（片方の電極として作用した）、ペレットを型からバネ荷重式の支持体に強制的に取り出し、ペレットを加圧状態におき、これが対電極としても作用した。電流の設定には、さらなる接触材料（例えば、スズ箔またはグリース）を用いる必要を排除し、また、系中でペレットの厚みを測定することも可能にした。キャパシタンス（Ｃｐ）および損失因子（Ｄ）を、周波数１００ＫＨｚ、１ＶＡＣで測定することによって、誘電率および誘電損失を決定した。測定は周囲条件で行った。
【００９５】
誘電定数は、以下のように計算した。
Ｅ’＝［Ｃｐ（ｐＦ）×厚み（ｍｍ）］／［８．８５４×Ａｅｆｆｅｃｔｉｖｅ（ｍ２）］
式中、８．８５４は、真空の誘電率εｏであるが、Ｃｐの単位がピコファラドであり、ファラドではなく、厚みの単位がｍｍであり、メートルではないことに配慮されたい。Ａｅｆｆｅｃｔｉｖｅは、サンプルの実効面積であった。誘電損失＝Ｅ×散逸率であり、サンプル中の誘電正接がどの程度大きいか（コンデンサの漏れ）であった。数値を簡単にするために、この数値に１０００を掛けた。したがって、報告されている誘電損失値が７０であることは、誘電損失が７０×１０−３、すなわち、０．０７０であることを示していた。
【００９６】
結果のいくつかを上の表に示している。
【００９７】
１時間の添加剤の電荷データから、ＡゾーンおよびＣゾーンの電荷、摩擦電荷について、３種類のトナーが同等であることがわかった。１０分の元々の粒子のＢゾーンでの電荷および摩擦電荷の値は、３種類のトナーについて、実質的に同じであった。
【００９８】
しかし、ロジンで処理した黒色顔料を含む２種類のトナーについて、誘電損失は、未処理の黒色顔料粒子を含むコントロールトナーと比べ、誘電損失が約１０％向上していた。誘電損失が低いほど、帯電に与える負の影響がなく、例えば、有害な影響を与えることなく、トナー粒子に多量の顔料を組み込むことができることを示す。
【図１】
2013125271.tif 000003