JP2006011461A

JP2006011461A - トナー

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Publication number: JP2006011461A
Application number: JP2005187647A
Authority: JP
Inventors: A Mofuatsuto Karen; エイモファットカレン; David J Sanders; ジェイサンダースデイビッド; Enno E Agur; イーアガーエンノ; Daryl Vanbesien; ヴァンビシエンダリル
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: US20050287461A1; JP4690126B2; CA2510521A1; CN1716111B; US7179575B2; CA2510521C; CN1716111A; US7344813B2; BRPI0502473A; US20050287459A1; DE602005007657D1; BRPI0502473B1; EP1615079A3; EP1615079B1; EP1615079A2

Abstract

【課題】優れた光沢性能と優れたトナー剥離性とを示すトナーを得る。
【解決手段】トナーが、樹脂の粒子と、任意成分の着色剤と、第１のポリマー性結晶質ワックスおよび第２のポリマー性結晶質ワックスとを含み、前記第１のポリマー性結晶質ワックスは結晶質のポリエチレンワックスであり、前記第２のポリマー性結晶質ワックスは、脂肪族の極性アミド官能基を有するワックス、カルボン酸末端ポリエチレンワックス、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族ワックス、高酸ワックス、およびそれらの混合物から選択され、上記トナー粒子は、エマルション凝集プロセスにより、調製される。
【選択図】なし

Description

本発明は、良好な品質と光沢を有する画像を形成、現像させるのに使用されるトナー、および前記トナーを含む現像剤に関し、より詳しくは、所望の印刷品質と高い光沢度を与える、ワックス成分の新規な組合せを含むトナーに関する。

依然として望まれているのは、全ての色に対して、優れた印刷品質、特に光沢度を達成することが可能な、スチレンアクリレートタイプのエマルション凝集トナーである。

本発明に含まれるのは、特定のワックスの組合せを含むトナーであって、そのワックスは、そのトナーが本発明の目的を達成することを可能とさせる、主として、優れた光沢性能と優れたトナー剥離性とを示すトナーを得ることを可能とさせるものである。

実施態様において本発明は、樹脂の粒子と、任意成分の着色剤と、少なくとも２種のポリマー性結晶質ワックスの組合せとを含むトナーを提供するが、ここで前記トナー粒子は、エマルション凝集プロセスによって調製される。このポリマー性結晶質ワックスの組合せは、少なくとも１種の線状ポリエチレンポリマー性結晶質ワックスと、脂肪族の極性アミド官能基を有するワックス、カルボン酸末端ポリエチレンワックス、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族ワックス、および高酸ワックスからなる群より選択される少なくとも１種のその他のポリマー性結晶質ワックスとを含む。

本発明のトナーには、少なくとも１種のラテックスエマルションポリマー樹脂と着色剤の分散体とを含む、トナー粒子が含まれる。このトナー粒子には、少なくとも１種のワックス分散体、凝集剤（coagulant）およびコロイダルシリカがさらに含まれているのが好ましい。

本発明のトナーのラテックスエマルションポリマーとしては、スチレン−アクリル酸アルキルを使用するのが好ましい。そのスチレン−アクリル酸アルキルが、スチレン／アクリル酸ｎ−ブチルコポリマー樹脂であればより好ましく、そして、スチレン−アクリル酸ブチルベータ−カルボキシエチルアクリレートポリマーであればより好ましい。

そのラテックスポリマーは、固形分を基準にしたトナー粒子（すなわち、外部添加剤を除いたトナー粒子）の約７０〜約９５重量％、より好ましくはトナーの約７５〜約８５重量％の量で存在しているのが好ましい。

選択されるポリマーを製造するために使用されるモノマーには制限はないが、使用されるモノマーの例としては、たとえば、スチレン、アクリレートたとえばメタクリレート、アクリル酸ブチル、アクリル酸β−カルボキシエチル（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、ベンゼンたとえばジビニルベンゼン、などの１種または複数を挙げることができる。公知の連鎖移動剤、たとえば、ドデカンチオールまたは四臭化炭素を使用して、ポリマーの分子量特性を調節することも可能である。モノマーからラテックスポリマーを形成させるための好適な方法であれば、制限無く、どのような方法でも使用することができる。

各種好適な着色剤が本発明のトナーに使用できるが、そのようなものとしては、適切な着色顔料、染料、およびそれらの混合物が挙げられる。

着色剤、好ましくはカーボンブラック、シアン、マゼンタおよび／またはイエロー着色剤は、そのトナーに所望の着色を与えるのに充分な量で組み入れる。一般に、顔料または染料は、固形分を基準にしてトナー粒子の約２％〜約３５重量％、好ましくは約５％〜約２５重量％、より好ましくは約５〜約１５重量％の範囲の量で用いる。

それぞれの色に対する着色剤は異なっているので、それぞれのタイプのカラートナー中に存在させる着色剤の量も、典型的には異なったものとなる。たとえば、本発明の好ましい実施態様においては、シアントナーには、約３〜約１１重量％の着色剤（好ましくは、サン（SUN）からのピグメントブルー１５：３）を含むことができ、マゼンタトナーには約３〜約１５重量％の着色剤（好ましくはピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１８５、ピグメントレッド２３８、および／またはそれらの混合物）を含むことができ、イエロートナーには約３〜約１０重量％の着色剤（好ましくはピグメントイエロー７４）を含むことができ、そしてブラックトナーには約３〜約１０重量％の着色剤（好ましくはカーボンブラック）を含むことができる。

ラテックスポリマーバインダと着色剤に加えて、本発明のトナーにはさらに、ワックス分散体を含む。ワックスをトナー配合に添加するが、その目的は、定着ロール、特に低オイルまたはオイルレスに設計した定着器の、定着ロールからトナーの剥離を容易とするためである。エマルション／凝集（Ｅ／Ａ）トナー、たとえばスチレン−アクリレートＥ／Ａトナーの場合、そのトナー組成物に、線状ポリエチレンワックスたとえば、ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite）から入手可能なワックスのポリワックス（POLYWAX，登録商標）系列を添加することが通常行われている。ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５が、スチレン−アクリレートＥ／Ａトナーと共に使用するには特に好適なワックスとして使われてきた。

しかしながら、たとえば改良された光沢度や印刷性能を有する、改良されたトナー組成物を得るためには、組成的に改良することが必要となる。他のワックス原料を、単独、または従来からのワックス原料と組み合わせて使用することにより、それらの改良された結果が得られる。

本発明の実施態様においては、２種以上の結晶質ワックスの組合せを含むワックス分散体により、高光沢かつ高印刷品質という望ましい結果が得られる。「ポリマー性結晶質ワックス」という用語が意味しているのは、ワックス原料がポリマーマトリックスの中にポリマー鎖の規則的な配列を含むということで、その特性は、結晶融点の転移温度、Ｔｍによって表すことができる。結晶の融点は、ポリマーサンプルの中の結晶領域の融点である。これはガラス転移温度、Ｔｇとは対称的なもので、Ｔｇは、ポリマーの内部でその非晶領域でポリマー鎖が流動を始める温度として特徴づけられる。本発明においては、この２種以上のポリマー性結晶質ワックスの組合せには、いずれもポリマー性結晶質ワックスである、ワックス成分（Ａ）とワックス成分（Ｂ）が含まれているのが好ましい。

ワックス成分（Ａ）としては、通常のポリエチレンワックスを使用する。このワックス成分（Ａ）は、結晶質のポリエチレンワックスで、線状ポリエチレンのポリマー性結晶質ワックスであるのが好ましい。他のポリマー性結晶質のポリオレフィンワックス、たとえばポリプロピレンポリマー性結晶質ワックスもまた使用することが可能ではあるが、いくつかの実施態様においては、ポリマー性結晶質ポリエチレンワックスが好ましい。好適なポリマー性結晶質ポリエチレンワックスの例としては、ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite）から入手可能なポリワックス（POLYWAX，登録商標）系のものなどが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。その他の好適な結晶質ポリエチレンワックスも、ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite）や、さらには他のメーカーで製造され、入手可能である。たとえば、ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５および／またはポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０は、本発明のワックス成分（Ａ）として使用するには特に好ましいワックスである。ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５とポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０では、そのポリマー鎖の分子量に違いがある。鎖の長さにおけるこの差は、これら２種の材料の結晶融点温度の間の違いにも明瞭に表れる。ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite）や他のメーカーは、本発明において使用可能な、分子量がより高いまたはより低い、別なポリエチレンワックスも製造している。

本発明の実施態様においては、ワックス成分（Ａ）には、変性ポリエチレンワックス（たとえば、カルボン酸末端ポリエチレンワックス）を含んでいないことが好ましい。したがって、実施態様においては、このワックス成分（Ａ）は、いかなる変性ポリエチレンワックスも、または少なくとも、カルボン酸末端ポリエチレンワックスであるいかなるポリマー性結晶質ポリエチレンワックスも、実質的に含まないか、好ましくは全く含まない。

ワックス成分（Ｂ）としては、別なポリマー性結晶質ワックス（線状ポリエチレンワックス以外のもの）を使用する。ワックス成分（Ｂ）として好適なポリマー性結晶質ワックスとしては、脂肪族の極性アミド官能基を有するワックス、カルボン酸末端ポリエチレンワックス、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族ワックス、高酸ワックス、およびそれらの混合物からなる群より選択される、１種または複数の原料が挙げられる。「高酸ワックス（high acid wax）」という用語は、高い酸含量を有するワックス原料を意味する。

脂肪族の極性アミド官能基を有する結晶質ワックスの好適な例としては、ステアルアミド（stearamide）、ラウルアミド（lauramide）、パルミトアミド（palmitamide）、ベヘンアミド（behenamide）、オレアミド（oleamide）、エルクアミド（erucamide）、レシノルアミド（recinoleamide）、それらの混合物、などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。好適な脂肪族の極性アミド官能基を有する結晶質ワックスの具体例としては、ステアリルステアルアミド、ベヘニルベヘンアミド、ステアリルベヘンアミド、ベヘニルステアルアミド、オレイルオレアミド、オレイルステアルアミド、ステアリルオレアミド、ステアリルエルクアミド、オレイルパルミトアミド；メチロールアミドたとえばメチロールステアルアミドまたはメチロールベヘンアミド、それらの混合物、などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。たとえば、特に好適な脂肪族の極性アミド官能基を有する結晶質ワックスは、米国のウィトコ（Witco）から入手可能な、ステアリルステアルアミドワックスであるケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ−１８０である。本発明において使用するのに適した、その他のタイプの窒素含有官能基ワックスとしては、アミン類、イミド類および４級アミン類、たとえば、ジョンソン・ダイバーシー・インコーポレーテッド（Johnson Diversey Inc.）からジョンクリル（JONCRYL，登録商標）ワックスとして入手可能なものがある。

カルボン酸末端ポリエチレンワックスの好適な例としては、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_ｎ−２−ＣＯＯＨの構造を有する炭素鎖の混合物（これらは鎖長ｎが異なるものの混合物であって、その平均の鎖長は、好ましくは約１６〜約５０の範囲である）や、平均の鎖長が同程度の直鎖状の低分子量ポリエチレンなどが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。そのようなワックスの好適な例としては、ｎが約４０に等しいユニシッド（UNICID，登録商標）５５０や、ｎが約５０に等しいユニシッド（UNICID，登録商標）７００などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。たとえば、特に好適なカルボン酸末端ポリエチレン結晶質ワックスは、ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite）（米国）から入手可能なユニシッド（UNICID，登録商標）５５０である。ユニシッド（UNICID，登録商標）５５０は、カルボン酸官能基が８０％、残りが直鎖状で同様の鎖長の低分子量ポリエチレンからなり、その酸価が７２ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点が約１０１℃である。構造ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_ｎ−ＣＯＯＨを有するその他の好適なワックスとしては、たとえば、ｎ＝１６のヘキサデカン酸すなわちパルミチン酸、ｎ＝１７のヘプタデカン酸すなわちマルガリン酸すなわちダツル酸、ｎ＝１８のオクタデカン酸すなわちステアリン酸、ｎ＝２０のエイコサン酸すなわちアラキン酸、ｎ＝２２のドコサン酸すなわちベヘン酸、ｎ＝２４のテトラコサン酸すなわちリグノセリン酸、ｎ＝２６のヘキサコサン酸すなわちセロチン酸、ｎ＝２７のヘプタコサン酸すなわちカルボセリック酸、ｎ＝２８のオクタコサン酸すなわちモンタン酸、ｎ＝３０のトリアコンタン酸すなわちメリシン酸、ｎ＝３２のドトリアコンタン酸すなわちラセロン酸、ｎ＝３３のトリトリアコンタン酸すなわちセロメリッシン酸あるいはプシリン酸、ｎ＝３４のテトラトリアコンタン酸すなわちゲド酸、ｎ＝３５のペンタトリアコンタン酸すなわちセロプラスチン酸などが挙げられる。

ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族結晶質ワックスの好適な例としては、約８以下から約２０以上、あるいは約３０以上までのものが挙げられる。ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族結晶質ワックスとしては、適当であればどのような鎖長であってもよいが、ただし、官能性を残していて、有効なものでなければならない。１つの具体的な実施態様においては、たとえば、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族結晶質ワックスの鎖長は、約１０〜約１６であるのが好ましい。実施態様において特に好ましいのは、約１２単位、たとえば約１１〜約１３の炭素鎖長を有するものである。そのようなワックスの例としては、カルナウバワックスなどが挙げられるが、これに限定される訳ではない。たとえば、特に好適なヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族結晶質ワックスの具体的な例としては、日本国の東亜化成（Toa Kasei）から入手可能なＲＣ−１６０カルナウバワックスが挙げられる。

高酸ワックスの好適な例は、酸含量の高い、たとえば約５０％を超える酸性の官能基を有する酸ワックスである。好適な高酸ワックスは、直鎖状の長鎖脂肪族の高酸ワックスであり、ここで長鎖とは、１６個以上のＣＨ_２単位を有する鎖をいう。好ましくは末端にカルボン酸官能基を有する、直鎖状で飽和の脂肪族ワックスが特に好ましい。さらに、酸含量が約５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えるような高酸ワックスが好ましい。実施態様においては、高酸ワックスが、モンタンワックス、ｎ−オクタコサン酸、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_２６−ＣＯＯＨ、約１００％の酸官能化がされているものであるのが好ましい。そのような好適なモンタンワックスの例としては、独国のクラリアント・ＧｍｂＨ（Clariant GmbH）が製造している、リコワックス（Licowax，登録商標）Ｓ（酸価：１２７〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、リコワックス（Licowax，登録商標）ＳＷ（酸価：１１５〜１３５ｍｇＫＯＨ／ｇ）、リコワックス（Licowax，登録商標）ＵＬ（酸価：１００〜１１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）、およびリコワックス（Licowax，登録商標）Ｘ１０１（酸価：１３０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。好適なその他の高酸ワックスとしては、部分的にエステル化されたモンタン酸ワックスが挙げられるが、これは、酸末端のいくつかをエステル化したもので、たとえばリコワックス（Licowax，登録商標）Ｕ（酸価：７２〜９２ｍｇＫＯＨ／ｇ）などである。そのような高酸ワックスが好ましいが、その理由は、それらがトナー組成物に対して、十分な電荷安定性を与えることが見いだされたためであり、多くのエマルション／凝集トナー組成物は、（それらを構成している樹脂原料の面から）酸含量が高く、そのため、負の電荷を帯びているからである。

ワックスをトナーの中に組み入れるためには、そのワックスを水性エマルションの形態にしたり、あるいは水の中に固体状ワックスを分散させたりするのが好ましく、その場合固体状ワックスの粒径は通常約１００〜約５００ｎｍの範囲とする。

トナーには、たとえば、乾燥物基準でトナーの約３〜約１５重量％の、ワックスを含ませることができる。トナーが、約５〜約１１重量％のワックスを含んでいるのが好ましい。ワックス成分が、２種以上のポリマー性結晶質ワックスＡおよびＢの組合せであるような実施態様においては、たとえば線状ポリエチレンワックスのような通常のワックス成分（Ａ）を、第２の（またはそれ以上の）ポリマー性結晶質ワックス成分（Ｂ）に対して、約１０：１から約１：１までの比率となるように存在させるのが好ましい。

さらに本発明のトナーには、場合によっては、凝集剤（coagulant）や、コロイダルシリカのような流動化剤（flow agent）が含まれていてもよい。好適な、任意成分としての凝集剤には、当業者公知で使用されている各種の凝集剤が挙げられるが、たとえば、よく知られている凝集剤の、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）および／またはポリスルホケイ酸アルミニウム（ＰＡＳＳ）などがある。好適な凝集剤は、ポリ塩化アルミニウムである。凝集剤は、トナー粒子中に、外部添加剤は除きまた乾燥重量基準で、トナー粒子の０〜約３重量％、好ましくはトナー粒子の約０％よりは多く、約２重量％までの量で存在させる。流動化剤は、もし加えるのならば、どのようなコロイダルシリカであってもよく、たとえば、スノーテックス（SNOWTEX）ＯＬコロイダルシリカ、スノーテックス（SNOWTEX）ＯＳコロイダルシリカ、および／またはそれらの混合物などが挙げられる。コロイダルシリカは、トナー粒子中に、外部添加剤を除きまた乾燥重量基準で、トナー粒子の０〜約１５重量％、好ましくはトナー粒子の約０％よりは多く、約１０重量％までの量で存在させる。

トナーにはさらに追加として、公知の正または負の電荷用添加剤を有効な適当量、たとえばトナーの約０．１〜約５重量％で加えることもできるが、そのようなものとしては、たとえば、４級アンモニウム化合物たとえばアルキルピリジニウムハライド、重亜硫酸塩、たとえば米国特許第４，３３８，３９０号明細書に開示されている有機硫酸塩およびスルホン酸塩組成物、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スルフェート、アルミニウム塩または錯体などが挙げられる。

さらに、エマルション凝集方法によってトナーを調製する場合、そのプロセスに、１種または複数の界面活性剤を使用することができる。好適な界面活性剤には、アニオン性、カチオン性およびノニオン性界面活性剤が含まれる。

エマルション凝集トナー粒子を形成させるためには、好適なエマルション凝集方法であれば、どのような方法を使用してもよく、特に制限はない。それらの方法では典型的に、基本的なプロセス工程であって、バインダ、１種または複数の着色剤、場合によっては１種または複数の界面活性剤、場合によってはワックスエマルション、場合によっては凝集剤、および１種または複数の追加の添加剤を含むエマルションを少なくとも凝集させて凝集物を形成させる工程、次いでその凝集物を合一（coalescing）または融着（fusing）させる工程、および次いで得られたエマルション凝集トナー粒子を回収、必要に応じて洗浄、必要に応じて乾燥させる工程が含まれる。

エマルション／凝集／合一プロセスの好ましい１例を挙げれば、容器の中で、ラテックスバインダ、着色剤分散体、ワックスエマルション、任意成分の凝集剤および脱イオン水の混合物を形成させる。次いでその混合物を、ホモジナイザを使用して撹拌し、ホモジナイズ化してから、反応器に移し、そこで、ホモジナイズ化した混合物を温度たとえば約５０℃まで加熱し、トナー粒子が凝集して所望の粒径になるまでの間、その温度に保つ。凝集させたトナー粒子が所望の粒径になったら、その混合物のｐＨを調節して、それ以上トナーの凝集が進行しないようにする。そのトナー粒子をさらに加熱して温度たとえば約９０℃として、ｐＨを下げて、それらの粒子の合一および球状化を可能とする。加熱を停止して、その反応器混合物を室温になるまで放冷すると、その時点で、凝集および合一させたトナー粒子が回収されるので、必要に応じて洗浄および乾燥を行う。

最も好ましくは、合一および凝集をさせた後に、粒子を所望のサイズのオリフィスを通過させて湿潤篩別（wet sieve）してサイズが大きすぎる粒子を除き、洗浄および所望のｐＨへの調節を行い、次いで乾燥させて、水分含量をたとえば１重量％未満とする。

本発明のトナー粒子は、そのトナー粒子の上に外部添加剤が存在しない場合に、下記のような物理的性質を有しているように、製造するのが好ましい。

トナー粒子が、周知のＢＥＴ法により測定した場合に、約１．３〜約６．５ｍ^２／ｇの表面積を有しているのが好ましい。より好ましくは、シアン、イエローおよびブラックトナー粒子の場合には、ＢＥＴ表面積が、２ｍ^２／ｇ未満、好ましくは約１．４〜約１．８ｍ^２／ｇであり、またマゼンタトナーの場合には約１．４〜約６．３ｍ^２／ｇである。

さらに、トナーの粒径を調節して、トナー中の、細かいトナー粒子と粗いトナー粒子の両方の量を制限するのも望ましい。好ましい実施態様においては、トナー粒子が非常に狭い粒径分布を有していて、その下側数比幾何学的標準偏差（ＧＳＤ）（lower number ratio geometric standard deviation：数平均粒度分布指標）が、約１．１５〜約１．３０、より好ましくは約１．２５未満である。本発明のトナー粒子は好ましくはさらに、その上側容積幾何学的標準偏差（ＧＳＤ）（upper geometric standard deviation by volume：体積平均粒度分布指標）が、約１．１５〜約１．３０、好ましくは約１．１８〜約１．２２の範囲、より好ましくは１．２５未満である。本発明のトナー粒子におけるこれらのＧＳＤの値は、トナー粒子が非常に狭い粒径分布で製造されていることを示している。

トナーに最適な機械的性能を持たせるためには、形状係数もまた、プロセスの重要な調節パラメータである。本発明のトナー粒子が、約１０５〜約１７０、より好ましくは約１１０〜約１６０の形状係数、ＳＦ１＊ａを有しているのが好ましい。走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）および画像解析法（ＩＡ）を用いて、トナーの形状係数を求める。平均の粒子形状は、次の形状係数（ＳＦ１＊ａ）の式を用いることによって定量化することができる：ＳＦ１＊ａ＝１００πｄ^２／（４Ａ）、ここでＡは粒子の面積、ｄはその主軸の長さである。完全に円状または球状の粒子の形状係数は、ぴったり１００となる。その形状が、不規則あるいは細長くなったり、表面積が大きくなったりするほど、この形状係数ＳＦ１＊ａの数値が大きくなる。形状係数ＳＦを測定することに加えて、もう１つの計量値である粒子の円形度（circularity）も、よく使用される。これは、粒子の形状を定量化するための、より迅速な方法である。使用する装置はシスメックス（Sysmex）製のＦＰＩＡ−２１００である。真円の球形の場合、円形度は１．０００となる。本発明のトナー粒子は、約０．９２０〜０．９９０、好ましくは約０．９４０〜約０．９７５の円形度を有する。

上述のことに加えて、本発明のトナー粒子は以下のようなレオロジー的性質および流動性を有する。第１に、このトナー粒子は、以下に示すような分子量の値を有しているのが好ましいが、それらの値は、当業者には公知のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したものである。トナー粒子のバインダの重量平均分子量Ｍｗは、約１５，０００ダルトン〜約９０，０００ダルトンであるのが好ましい。

本発明のトナー粒子は、総合的には、約１７，０００〜約６０，０００ダルトンの範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）、約９，０００〜約１８，０００ダルトンの数平均分子量（Ｍｎ）、そして約２．１〜約１０のＭＷＤを有しているのが好ましい。ＭＷＤは、トナー粒子におけるＭｗ対Ｍｎの比であって、多分散性、すなわちポリマーの幅の尺度である。シアンおよびイエローのトナーの場合、そのトナー粒子は、約２２，０００〜約３８，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）、約９，０００〜約１３，０００ダルトンの数平均分子量（Ｍｎ）、そして約２．２〜約１０のＭＷＤを有しているのが好ましい。ブラックおよびマゼンタのトナーの場合、そのトナー粒子は、約２２，０００〜約３８，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）、約９，０００〜約１３，０００ダルトンの数平均分子量（Ｍｎ）、そして約２．２〜約１０のＭＷＤを有しているのが好ましい。

さらに本発明のトナーは、ラテックスバインダの分子量と、エマルション凝集方法により得られたトナー粒子の分子量との間には特定の関係を有しているのが好ましい。当業者にはよく理解されているように、加工の間にバインダが架橋するが、その架橋の程度は、そのプロセスの間に調節することができる。そのような関係は、バインダの分子ピークの値に関連させると最もよく理解できる。分子ピーク（molecular peak）とは、重量平均分子量の最も高いピークを表す数値である。本発明においては、バインダが、約２２，０００〜約３０，０００ダルトン、好ましくは約２２，５００〜約２９，０００ダルトンの範囲に分子ピーク（Ｍｐ）を有しているのが好ましい。そのようなバインダから調製したトナー粒子もまた、高い分子ピーク、たとえば、約２３，０００〜約３２，０００、好ましくは約２３，５００〜約３１，５００ダルトンの分子ピークを示し、そのことは、分子ピークは、着色剤などの他の成分よりは、バインダの性質によって決まってくるということを示している。

本発明のトナーのまた別な性質は、外部添加剤を加える前の、粒子の粘着性（cohesivity）である。粘着性が高いほど、そのトナー粒子は流れにくくなる。トナー粒子の粘着性は、外部添加剤を加えるより前には、たとえば、すべてのカラーのトナーの場合で、約５５〜約９８％である。粘着性の測定をするには、既知量のトナー、２グラムを、たとえば上から下へ順に篩目が５３μｍ、４５μｍ、３８μｍであるような３枚で１組の篩の上に置き、一定時間、一定の強度、たとえば９０秒間、振幅１ミリメートルで、篩とトナーを振動させる。この測定を実施するための装置としては、ミクロン・パウダー・システムズ（Micron Powders Systems）から入手可能な、ホソカワ・パウダー・テスター（Hosokawa Powders Tester）がある。トナーの粘着値（cohesion value）は、試験終了時にそれぞれの篩の上に残っているトナーの量と関連づけ、次式により計算する：％粘着＝５０＊Ａ＋３０＊Ｂ＋１０＊Ｃ、ここでＡ、ＢおよびＣはそれぞれ、５３μｍ、４５μｍ、および３８μｍそれぞれの篩の上に残っているトナーの重量である。粘着値が１００％ということは、振動試験の終了時に全部のトナーが一番上の篩の上に残っていることに相当し、粘着値がゼロということは、全部のトナーが３枚の篩を通過した、すなわち、振動試験の終了時に３枚の篩のいずれにもトナーが全く残っていないということに相当する。粘着値が高いほど、トナーの流動性は低い。

最後に、このトナー粒子は、そのかさ密度が約０．２２〜約０．３４ｇ／ｃｃ、その圧縮性が約３３〜約５１であるのが好ましい。

本発明のトナー粒子を形成させた後で、外部添加剤とブレンドするのが好ましい。本発明においては、各種の好適な表面添加剤を使用することができる。本発明において最も好ましいのは、外部表面添加剤としての、ＳｉＯ_２、金属酸化物たとえばＴｉＯ_２および酸化アルミニウムの１種または複数、および平滑剤たとえば脂肪酸の金属塩（たとえば、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）、ステアリン酸カルシウム）または長鎖アルコールたとえばユニリン（UNILIN）７００などである。一般に、シリカをトナー表面に付着させるのは、トナーの流動性、摩擦帯電の増強、混合の調節、現像および転写安定性の改良、トナーブロッキング温度の上昇、などのためである。ＴｉＯ_２を付着させるのは、相対湿度（ＲＨ）安定性の改良、摩擦帯電の調節および現像および転写安定性の改良などのためである。ステアリン酸亜鉛もまた本発明のトナーのための外部添加剤として使用するのが好ましいが、ステアリン酸亜鉛は平滑性を与える。ステアリン酸亜鉛は、現像剤の導電性と摩擦帯電の増強にも寄与するが、それらはいずれもその平滑性が理由である。さらに、ステアリン酸亜鉛があると、トナーとキャリア粒子との間の接触数が増えるために、トナーの荷電および電荷の安定性を高くすることができる。ステアリン酸カルシウムとステアリン酸マグネシウムも同様の機能を有している。最も好ましいのは、市販されているステアリン酸亜鉛で、フェロ・コーポレーション（Ferro Corporation）から得られる、ジンク・ステアレート（Zinc Stearate）Ｌと呼ばれているものである。これらの外部表面添加剤は、コーティングの有無に関わらず、使用することができる。

トナーにたとえば、約０．１〜約５重量パーセントのチタニア、約０．１〜約８重量パーセントのシリカ、および約０．１〜約４重量パーセントのステアリン酸亜鉛が含まれているのが最も好ましい。

本発明のトナー粒子は、場合によっては、トナー粒子をキャリア粒子と混合することによって、現像剤組成物の中に配合することができる。本発明に従って調製されるトナー組成物と共に混合するために選択することが可能なキャリア粒子のわかりやすい例としては、摩擦帯電により、トナー粒子の電荷とは逆の極性の電荷を得ることが可能な粒子が挙げられる。したがって、１つの実施態様においては、キャリア粒子を負の極性を持つように選択して、それにより、正に荷電したトナー粒子がキャリア粒子に付着し、キャリア粒子を取り囲むようにすることができる。そのようなキャリア粒子のわかりやすい例としては、鉄、鉄合金鋼、ニッケル、鉄フェライト（ストロンチウム、マグネシウム、マンガン、銅、亜鉛などを組み込んだフェライトを含む）、マグネタイトなどが挙げられる。さらに、キャリア粒子としては、米国特許第３，８４７，６０４号明細書に開示されているような、ニッケル・ベリー・キャリア（nickel berry carriers）を選択することも可能であるが、それは、ニッケルの「こぶ」のあるキャリアビーズからなり、その特徴は、くぼみと突起が繰り返される表面を有していて、それによって粒子に比較的大きな外表面積を与えている。その他のキャリアが、米国特許第４，９３７，１６６号明細書および同第４，９３５，３２６号明細書にも開示されている。

その選択されたキャリア粒子は、コーティングの存在下または非存在下で使用することができるが、そのようなコーティングは一般に、アクリル系およびメタクリル系ポリマー、たとえば、メタクリル酸メチル、フルオロポリマーと、またはモノアルキル−またはジアルキルアミンと、アクリル系およびメタクリル系とのコポリマー、フルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリスチレンたとえばポリフッ化ビニリデン樹脂、スチレン、メタクリル酸メチルおよびシランのターポリマー、たとえばトリエトキシシランのターポリマー、テトラフルオロエチレン、その他の公知のコーティングなどからなる。

キャリア粒子は、トナー粒子と、各種適当な組合せで混合することができる。トナー濃度は通常、トナーが約２％〜約１０重量％で、キャリアが約９０％〜約９８重量％とする。

本発明のトナーは、公知の静電写真（electrostatographic）画像形成法において使用することができる。したがって、たとえば、本発明のトナーまたは現像剤は、たとえば、摩擦帯電により荷電し、画像形成部材たとえば感光体またはイオノグラフィック受像体の上に逆の電荷を有する潜像に付着することができる。得られたトナー画像を次いで、直接的にか、または中間輸送部材を介するか、のいずれかにより、紙または透明シート（ＯＨＰシート）のような支持体に転写することができる。次いでそのトナー画像を、熱および／または圧力を加える、たとえば加熱定着ロールを用いることによって、支持体に定着させることができる。

本発明のトナーを、電子写真（xerographic）用途以外の用途も含めて、トナーを用いた各種適当な画像形成手段において使用することが可能であることは、充分に考えられる。

比較例１
９重量％のポリエチレンワックス（ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５）を含む、従来からのスチレン／アクリル酸ｎ−ブチルエマルション／凝集トナーを以下のようにして調製する。

工程１：ラテックスエマルションＡの調製
スチレン、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸ベータカルボキシエチル（β−ＣＥＡ）を半連続法で乳化重合させて得られるポリマー粒子からなるラテックスエマルションは、以下のようにして調製する。この反応配合は、２リットルのバッチ（Buchi）反応器の中で調製するが、この反応器は、原料の量をそれなりに調整しさえすれば、１００ガロンまたはそれ以上のスケールに容易にスケールアップすることができる。

０．９グラムのダウファックス（Dowfax）２Ａ１（アニオン性乳化剤）および５１４グラムの脱イオン水からなる界面活性剤溶液を、ステンレス鋼製の容器の中で１０分間混合することにより、調製する。次いで、この容器を窒素で５分間パージしてから、反応器に移しこむ。次いで、反応器を窒素でパージしながら３００ｒｐｍで撹拌する。次いでその反応器を、昇温速度を調節しながら加熱して７６℃とし、その温度で一定に保つ。別な容器で、８．１グラムの過硫酸アンモニウムの重合開始剤を４５グラムの脱イオン水に溶解させる。さらに、第２の別な容器の中で、以下のようにしてモノマーエマルションを調製する。４２６．６グラムのスチレン、１１３．４グラムのアクリル酸ｎ−ブチルおよび１６．２グラムのβ−ＣＥＡ、１１．３グラムの１−ドデカンチオール、１．８９グラムのＡＤＯＤ、１０．５９グラムのダウファックス（Dowfax）（アニオン性界面活性剤）、および２５７グラムの脱イオン水を混合して、エマルションを形成させる。スチレンモノマーのアクリル酸ｎ−ブチルモノマーに対する比率は、重量で７９対２１パーセントである。次いで、上記のエマルションの１％を、水性界面活性剤相が入っている反応器にゆっくりと加え、窒素でパージしながら７６℃で「シード」を形成させる。次いで開始剤溶液を反応器にゆっくりと加え、２０分経過してから、残りのエマルションを定量ポンプを使用して連続的にフィードする。全部のモノマーエマルションを主反応器に仕込みおわってからも、さらに２時間、温度を７６℃に保って、反応を完結させる。次いで全面的な冷却を行って、反応器の温度を３５℃にまで下げる。１μｍのフィルターバッグを通過させて濾過してから、その生成物を容器に集める。そのラテックスの一部を乾燥させてから、分子特性を測定すると、Ｍｗ＝２４，７５１、Ｍｎ＝８，２４５、そして開始Ｔｇ＝５１．４６℃である。ディスク・セントリヒュージ（Disc Centrifuge）により測定したこのラテックスの平均粒径は、２０３ｎｍであり、またＧＣにより測定した残存モノマーは、スチレンが５０ｐｐｍ未満、アクリル酸ｎ−ブチルが１００ｐｐｍ未満である。このラテックスは、以下に記すエマルション／凝集トナー粒子の調製に使用する。

工程２：９％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５を含むラテックスエマルションＡからのトナー粒子の調製
塔頂撹拌器とマントルヒーターを取り付けた４リットルのガラス製反応器の中で、６３９．９グラムの上述のラテックスエマルションＡ（固形分含量：４１．７６パーセント）、１３５．５３グラムのポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５分散体（固形分含量：３０．６３パーセント）、９２．６グラムのブルーピグメントＰＢ１５：３分散体（固形分含量：２６．４９パーセント）を１４６２．９グラムの水中に、ポリトロンを用いた高剪断撹拌により、分散させる。この混合物に、１０重量パーセントのポリ（塩化アルミニウム９ＰＡＣと９０重量％の０．０２ＭのＨＮＯ_３溶液からなる、凝集剤溶液５４グラムを添加する。そのＰＡＣ溶液は、低回転速度（ｒｐｍ）で滴下により添加するが、顔料入りのラテックス混合物の粘度が上昇するにつれて、ポリトロンプローブの回転速度も上げていって、最高５，０００ｒｐｍで２分間撹拌する。この方法により、粒子のコアがナノメートルサイズのラテックス粒子、９％のワックスおよび５％の顔料からなる、ゲル化粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションが起きる。この顔料入りのラテックス／ワックススラリーを昇温速度を０．５℃／分に調節しながら加熱して約５２℃とし、この温度またはわずかに高い温度に保持して、粒子を約５．０μｍの大きさにまで成長させる。平均粒径が５．０μｍに達したら、次いで３０８．９グラムのラテックスエマルションＡを、反応器の中に撹拌しながら導入する。さらに３０分〜１時間経過してから、粒径を測定すると５．７μｍで、そのＧＳＤは１．２０である。次いで、こうして得られた混合物のｐＨを、４パーセント水酸化ナトリウムの塩基性水溶液を用いて２．０〜７．０に調節し、撹拌をさらに１５分間続ける。次いで、得られた混合物を１．０℃／分の速度で昇温させて９３℃としてから、粒径を測定すると、５．９８μｍで、容積ＧＳＤ（GSD by volume）が１．２２、数ＧＳＤ（GSD by number）が１．２２となる。次いで、２．５パーセントの硝酸溶液を用いてｐＨを５．５まで下げる。得られた混合物を次いで、温度９３℃で２時間加熱することにより合一させる。この粒子のモルホロジーは滑らかで、「ジャガイモ状の」形状をしている。冷却後（ただし洗浄前）の最終的な粒径は、５．９８μｍで、容積ＧＳＤは１．２１である。この粒子を６回洗浄するが、１回目の洗浄はｐＨ１０で６３℃で実施し、それに続く３回の洗浄は室温の脱イオン水を用い、４０℃でｐＨ４．０で１回洗浄し、最終的に、室温で脱イオン水を用いて最後の洗浄を行う。乾燥させた粒子の最終的な平均粒径は、５．７７μｍで、ＧＳＤ_ｖ＝１．２１、ＧＳＤ_ｎ＝１．２５である。このサンプルのガラス転移温度をＤＳＣを用いて測定すると、Ｔｇ（開始点）＝４９．４℃である。

この粒子を、標準的な添加剤パッケージとドライブレンドして、流動性の高いトナーを製造するが、そのパッケージに含まれるのは、ＲＹ５０（日本アエロジル（Nippon Aerosil）製）、ＪＭＴ２０００（テイカ（Tayca）製）、Ｘ−２４（信越化学工業（Shin-Etsu）製）、ＥＡラテックス粒子（粒径１〜５μｍ）およびユニリン（Unilin，登録商標）ワックス粒子（ベーカー−ペトロライト（Baker-Petrolite）製）である。次いで、７６．５グラムのこのトナーおよび７７３．５グラムの３５μｍゼロックス・ドキュカラー（Xerox DocuColor）２２４０キャリアを使用して、トナー濃度５重量％の現像剤８０５グラムを調製する。この現像剤をＡゾーンとＣゾーンの中で一夜コンディショニングする。この現像剤を、イマリ（Ｉｍａｒｉ）−ＭＦフリーベルトニップ定着器（ＦＢＮＦ）システムを用いて評価するが、その操作条件は、プロセス速度を１０４ｍｍ／秒とする。

イマリ（Ｉｍａｒｉ）−ＭＦのＦＢＮＦ装備上で得られたトナー組成物の画像光沢定着の結果を図１に示し、同一のラテックスエマルションＡを使用した、その他の単一ワックス含有トナーと比較する。これに含まれているのは、ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５に代えて、比較例２のトナー組成物（９％ケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ−１８０ワックス）、比較例３のトナー組成物（９％ＲＣ−１６０カルナウバワックス）、比較例４のトナー組成物（９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０）、比較例５のトナー組成物（９％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ）および比較例６のトナー組成物（９％ユニシッド（UNICID，登録商標）５５０ワックス）を用いたものである。図２には、この６種のトナーセットにおける、剥離力の結果を示す。剥離力が２５グラムのところに引いてある点線は、受容可能な力の規格値である。所望のレベルは、力（ｇｆ）が２５グラムより低くなることである。
比較例２〜６：

比較例１を繰り返すが、ただし、以下に示すように種類の異なるワックスをトナーに使用する。
比較例２：９％ケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ−１８０ワックス
比較例３：９％ＲＣ−１６０カルナウバワックス
比較例４：９％ポリエチレンワックス（ポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０）
比較例５：９％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ
比較例６：９％ユニシッド（UNICID，登録商標）５５０ワックス

図１に示しているのは、６種類のトナー（比較例１〜６）の定着画像光沢であり、それら全てが、同じ重量パーセントでトナーに担持させた、種類の異なるポリマー性結晶質ワックスを含んでいる。比較例１および比較例４のトナー組成物にはそれぞれ、ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５とポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０が含まれている。比較例１および比較例４のトナー組成物の画像光沢は、光沢増強性のポリマー性結晶質ワックスである、リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ、ＲＣ−１６０カルナウバワックス、ケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ１８０およびユニシッド（UNICID，登録商標）５５０を含む他の４種のトナーの場合よりも、明らかに劣っている。図２には、定着温度の関数としての剥離力の評価を示している。一般的に言って、２５グラムよりも大きな剥離力を必要とするトナーは、現行の規格には適合しない。ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５またはポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０を含むトナーだけが、良好な剥離力性能を示している。光沢増強ワックスを含むその他の高光沢トナーは、極めて高い剥離力性能を有していて、そのため、いくつかの定着システムでの要求を満たさない。したがって本発明は、良好な剥離力性能を示すワックスであるポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５またはポリワックス（POLYWAX，登録商標）８５０のいずれかと、１種の他のポリマー性結晶質ワックス、たとえば４種の光沢増強ワックスであるケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ１８０またはＲＣ−１６０カルナウバまたはリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓまたはユニシッド（UNICID，登録商標）５５０との組合せたものである。

実施例１
９％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５とシリカを含む、対照としての、スチレン／アクリル酸ｎ−ブチルエマルション／凝集トナーは、以下のようにして調製する。

塔頂撹拌器とマントルヒーターを取り付けた４リットルのガラス製反応器の中で、上述のエマルションラテックスＡと同様にして調製した２３５．０グラムのエマルションラテックスＢ（固形分含量：４１．４０パーセント）、５３．９８グラムのポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５分散体（固形分含量：３０．７６パーセント）、５７．７グラムのブルーピグメントＰＢ１５：３分散体（固形分含量：１７．０パーセント）を５３１．４グラムの水中に、ポリトロンを用いた高剪断撹拌により、分散させる。２０分間撹拌してから、この混合物にまず、１０重量パーセントのポリ（塩化アルミニウム）（ＰＡＣ）と９０重量パーセントの０．０２ＭのＨＮＯ_３溶液からなる凝集剤溶液１０．８０グラムとブレンドした、１７．１４グラムのコロイダルシリカのスノーテックス（SNOWTEX）ＯＬおよび２５．７１グラムのコロイダルシリカのスノーテックス（SNOWTEX）ＯＳを添加する。そのシリカ混合物を、ラテックス、ワックスおよび顔料混合物の中にブレンドしてから、残りのＰＡＣ溶液を低撹拌速度で滴下により添加するが、そのＰＡＣ溶液は、１０重量パーセントのポリ（塩化アルミニウム）（ＰＡＣ）と９０重量％の０．０２ＭのＨＮＯ_３溶液からなる凝集剤溶液の２１．６グラムである。顔料入りのラテックス混合物の粘度が上昇するにつれて、ポリトロンプローブの回転速度も上げていって、最高５，０００ｒｐｍで２分間撹拌する。この方法により、粒子のコアがナノメートルサイズのラテックス粒子、９％のワックスおよび５％の顔料からなる、ゲル化粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションが起きる。この顔料入りのラテックス／ワックススラリーを昇温速度を０．５℃／分に調節しながら加熱して約５１℃とし、この温度またはわずかに高い温度に保持して、粒子を約５．０μｍの大きさにまで成長させる。平均粒径が５．０μｍに達したら、次いで１２４．１グラムのエマルションラテックスＢを、反応器の中に撹拌しながら導入する。さらに３０分〜１時間経過してから、粒径を測定すると６．３８μｍで、そのＧＳＤは１．２０である。次いで、こうして得られた混合物のｐＨを、４パーセント水酸化ナトリウムの塩基性水溶液を用いて２．０〜６．５に調節し、撹拌をさらに１５分間続ける。次いで、得られた混合物を１．０℃／分の速度で昇温させて９６℃としてから、粒径を測定すると、７．１９μｍで、容積ＧＳＤ（GSD by volume）が１．２２、数ＧＳＤ（GSD by number）が１．２７となる。次いで、２．５パーセントの硝酸溶液を用いてｐＨを６．３に下げる。得られた混合物を次いで、温度９６℃で５時間加熱することにより合一させる。この粒子のモルホロジーは滑らかで、「ジャガイモ状の」形状をしている。冷却後（ただし洗浄前）の最終的な粒径は、６．６４μｍで、容積ＧＳＤは１．２０である。この粒子を６回洗浄するが、１回目の洗浄はｐＨ１０で６３℃で実施し、それに続く３回の洗浄は室温の脱イオン水を用い、４０℃でｐＨ４．０で１回洗浄し、最終的に、室温で脱イオン水を用いて最後の洗浄を行う。乾燥させた粒子の最終的な平均粒径は、６．６４μｍで、ＧＳＤ_ｖ＝１．２０、ＧＳＤ_ｎ＝１．２４である。このサンプルのガラス転移温度をＤＳＣを用いて測定すると、Ｔｇ（開始点）＝４９．３℃である。乾燥させた粒子の収量は１５７．２グラムで、測定された円形度は０．９５６である。

この粒子を、上述の第２の標準的な添加剤パッケージとドライブレンドして、流動性の高いトナーを製造する。次いで、７６．５グラムのこのトナーおよび７７３．５グラムの３５μｍゼロックス・ドキュカラー（Xerox DocuColor）２２４０キャリアを使用して、８０５グラムの現像剤を調製する。この現像剤を、イマリ（Ｉｍａｒｉ）−ＭＦフリーベルトニップ定着器（ＦＢＮＦ）システムを用いて評価するが、その操作条件は、プロセス速度を１０４ｍｍ／秒とする。

実施例２〜５：
実施例１を繰り返すが、ただし、以下に示すように異なったワックスをトナーに使用する。
実施例２：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス３％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ、シリカなし
実施例３：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ、シリカなし
実施例４：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス３％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓおよびコロイダルシリカ
実施例５：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓおよびコロイダルシリカ

図３ａおよび図３ｂに示しているのは、実施例１〜５に記載の５種のトナーの、ラストロ・グロス（Lustro Gloss）コート紙の上の、それぞれ、単一層ＴＭＡ（Total Mass per unit Area、単位面積あたりの全質量）（０．４０ｍｇ／ｃｍ^２）およびプロセスブラック（Process Black）ＴＭＡ（１．０５ｍｇ／ｃｍ^２）における、定着画像光沢の値である。すべてのトナーが、同一のエマルションラテックスＢから作られており、いずれも９重量％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５を含んでいる。実施例１のトナー組成物は、対照のためのトナーで、５％のシリカを加え、光沢増強ワックスは含まれない。ＦＢＮＦ走行温度１６０℃における光沢は、フルカラープロセス速度１０４ｍｍ／秒においてこの機械によって得られる典型的な光沢値を表す。単一層（すなわち、単色）画像では、この数値が約４０ｇｕであるのに対し、プロセスブラックＴＭＡの場合でも、ほんの約４５ｇｕにしかならない。画像光沢が、紙基材の光沢と少なくとも同程度の高さであるのが望ましいが、ラストロ・グロス（Lustro Gloss）紙のそれは約７０ｇｕである。実施例４のトナー組成物は、実施例１と同じ配合ではあるが、ただし、３％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを含んでいる。１６０℃におけるその光沢値は、低ＴＭＡでは実施例１よりも約１５ｇｕ高く、また高ＴＭＡでは実施例１よりも約２０ｇｕ高い。実施例５は、実施例１と同じ配合ではあるが、ただし、６％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを含んでいる。１６０℃におけるその光沢値は、低ＴＭＡでは実施例１よりも約３０ｇｕ高く、また高ＴＭＡでは実施例１よりも約４０ｇｕ高い。このトナーはさらに、１６０℃において、低ＴＭＡ、高ＴＭＡのいずれの場合でも、７０ｇｕ以上という目標光沢度を達成している。

実施例１の配合にシリカを加えると、シリカなしで製造した同様のトナーよりも光沢度が高くなる。しかしながら、シリカを加えるとＥＡトナーの製造プロセスがかなり割高になり、また複雑になる。３％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを添加し、シリカは添加していない、実施例２の光沢が、実施例１の対照トナーとほぼ同等またはやや高い光沢を有していることに注目されたい。したがって、３％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを加えることにより、その配合からシリカを抜いたために低下する光沢を補ってあまりある。さらに、６％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓでシリカの無い実施例３の光沢は、実施例５（６％リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓ、シリカ入り）とほぼ同等である。したがって、リコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを使用することによって、配合の中にシリカを使用しなかったとしても、目標とする高光沢度に到達することが可能となるであろう。いずれの光沢曲線も、最高ＦＢＮＦ温度２００℃よりも前に終結してはいないことに注目されたい。曲線が終結するのは、トナー画像のホットオフセット（Hot Offset）のためであって、たとえば、図１に見られるように、９％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓだけを含み、ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５ワックスを含まないトナー（比較例５）の場合である。

実施例１〜５に記載した５種のトナーセットについての、剥離力の値を、図４に示している。５種のトナーいずれの場合も、最大剥離力は規格とされる最大値２５ｇｆよりも充分に低い。（シリカの存在下または非存在下で）９％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５ワックスと３％または６％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓとを用いて製造したトナー全てにおいて、その剥離力の値は、９％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５だけでリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓを用いていない対照のトナー（実施例１）の剥離力と、同じオーダーの大きさである。これは、９％のリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓだけを用いポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５ワックスを使用せずに製造したトナー（比較例５）とは対照的で、図２に見られるように、比較例５のものは、その最小の剥離力でも目標とする最大剥離力の３倍以上も高い。したがって、同一のトナーの中で、光沢増強ワックス、たとえばリコワックス（LICOWAX，登録商標）Ｓと、良好な剥離を与えるワックス、たとえばポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５とを組み合わせることによって、本発明は、ホットオフセット温度を低下させることなく、目標とする高光沢度を得て、しかもその剥離力に顕著な増加が無いという、先に述べた目標を達成することができる。

実施例６
９％のポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス３％のＲＣ−１６０カルナウバワックスを含み、シリカ無添加の、スチレン／アクリル酸ｎ−ブチルエマルション／凝集トナーを以下のようにして調製する。

塔頂撹拌器とマントルヒーターを取り付けた４リットルのガラス製反応器の中で、２４３．８グラムのエマルションラテックスＢ（固形分含量：４１．４０パーセント）、５３．９８グラムのポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５分散体（固形分含量：３０．７６パーセント）、２９．５７グラムのＲＣ−１６０カルナウバワックス分散体（固形分含量：１８．２６パーセント）、５７．７グラムのブルーピグメントＰＢ１５：３分散体（固形分含量：１７．００パーセント）を５４９．０グラムの水の中に、ポリトロンを用いた高剪断撹拌により、分散させる。この混合物に、１０重量パーセントのポリ（塩化アルミニウム）（すなわち、ＰＡＣ）と９０重量％の０．０２ＭのＨＮＯ_３溶液からなる、凝集剤溶液３２．４グラムを添加する。そのＰＡＣ溶液は、低回転速度（ｒｐｍ）で滴下により添加するが、顔料入りのラテックス混合物の粘度が上昇するにつれて、ポリトロンプローブの回転速度も上げていって、最高５，０００ｒｐｍで２分間撹拌する。この方法により、粒子のコアがナノメートルサイズのラテックス粒子、１２％のワックスおよび５％の顔料からなる、ゲル化粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションが起きる。この顔料入りのラテックス／ワックススラリーを昇温速度を０．５℃／分に調節しながら加熱して約５１℃とし、この温度またはわずかに高い温度に保持して、粒子を約５．０μｍの大きさにまで成長させる。平均粒径が５．０μｍに達したら、次いで１２４．１グラムのエマルションラテックスＢを、反応器の中に撹拌しながら導入する。さらに３０分〜１時間経過してから、粒径を測定すると６．８５μｍで、そのＧＳＤは１．２０である。次いで、こうして得られた混合物のｐＨを、４パーセント水酸化ナトリウムの塩基性水溶液を用いて２．０〜６．５に調節し、撹拌をさらに１５分間続ける。次いで、得られた混合物を１．０℃／分の速度で昇温させて９６℃としてから、粒径を測定すると、７．１０μｍで、容積ＧＳＤ（GSD by volume）が１．１９、数ＧＳＤ（GSD by number）が１．２５となる。次いで、２．５パーセントの硝酸溶液を用いてｐＨを６．３に下げる。得られた混合物を次いで、温度９６℃で５時間加熱することにより合一させる。この粒子のモルホロジーは滑らかで、「ジャガイモ状の」形状をしている。冷却後（ただし洗浄前）の最終的な粒径は、５．９７μｍで、容積ＧＳＤは１．２１である。この粒子を６回洗浄するが、１回目の洗浄はｐＨ１０で６３℃で実施し、それに続く３回の洗浄は室温の脱イオン水を用い、４０℃でｐＨ４．０で１回洗浄し、最終的に、室温で脱イオン水を用いて最後の洗浄を行う。乾燥させた粒子の最終的な平均粒径は、７．００μｍで、ＧＳＤ_ｖ＝１．１９、ＧＳＤ_ｎ＝１．２６である。このサンプルのガラス転移温度をＤＳＣを用いて測定すると、Ｔｇ（開始点）＝４６．３６℃である。乾燥させた粒子の収量は、１５５．３グラムである。これらの粒子の円形度を測定すると、０．９３９である。

実施例７〜１１：
実施例６を繰り返すが、ただし、以下に示すように種類の異なるワックスをトナーに使用する。
実施例７：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％ＲＣ−１６０カルナウバワックス、シリカなし
実施例８：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス３％ＲＣ−１６０カルナウバワックスおよびコロイダルシリカ
実施例９：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％ＲＣ−１６０カルナウバワックスおよびコロイダルシリカ
実施例１０：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％ユニシッド（UNICID，登録商標）５００およびコロイダルシリカ
実施例１１：９％ポリワックス（POLYWAX，登録商標）７２５プラス６％ケマミド（KEMAMIDE，登録商標）Ｓ１８０およびコロイダルシリカ

［好ましい態様］
（１）前記エマルション凝集プロセスが、
溶媒中の着色剤の分散体を調製する工程であって、前記分散体が着色剤および第１のイオン性の界面活性剤を含む工程と、
前記着色剤の分散体を、前記第１のポリマー性結晶質ワックスおよび前記第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックスエマルションと、（ａ）前記第１のイオン性界面活性剤の極性とは逆の符号の電荷極性を有するカウンターイオン界面活性剤、（ｂ）ノニオン性界面活性剤、および（ｃ）樹脂を含むラテックス混合物と共に剪断力をかけ、形成された着色剤および樹脂の粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションを起こさせて、静電的に結合された凝集物を形成させる工程と、
前記静電的に結合された凝集物を加熱して、平均粒子直径が少なくとも約１μｍの凝集物を形成させる工程と、
を含む本願請求項１に記載のトナー。

（２）前記エマルション凝集プロセスが、
イオン性の界面活性剤を、前記第１のポリマー性結晶質ワックスおよび前記第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックスエマルションと、（ａ）フロキュレート化剤、（ｂ）ノニオン性界面活性剤、および（ｃ）樹脂を含むラテックス混合物と共に剪断力をかけ、形成された着色剤および樹脂の粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションを起こさせて、静電的に結合された凝集物を形成させる工程と、
前記静電的に結合された凝集物を加熱して、平均粒子直径が少なくとも約１μｍの凝集物を形成させる工程と、
を含む本願請求項１に記載のトナー。

（３）前記エマルション凝集プロセスが、
溶媒中の着色剤の分散体を調製する工程であって、前記分散体が着色剤およびイオン性の界面活性剤を含む工程と、
前記着色剤の分散体を、前記第１のポリマー性結晶質ワックスおよび前記第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックス分散体と、（ａ）フロキュレート化剤、（ｂ）ノニオン性界面活性剤、および（ｃ）樹脂を含むラテックス混合物と共に剪断力をかけ、形成された着色剤および樹脂の粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションを起こさせて、静電的に結合された凝集物を形成させる工程と、
前記静電的に結合された凝集物を加熱して、平均粒子直径が少なくとも約１μｍの凝集物を形成させる工程と、
を含む本願請求項１に記載のトナー。

（４）前記エマルション凝集プロセスが、
樹脂、前記第１のポリマー性結晶質ワックス、前記第２のポリマー性結晶質ワックス、および任意成分の着色剤を含むコロイド溶液を調製する工程と、
前記コロイド溶液を、イオン性の金属塩を含む合一剤を含む水溶液に添加して、トナー粒子を形成させる工程と、
を含む本願請求項１に記載のトナー。

（５）前記エマルション凝集プロセスが、
イオン性の界面活性剤の水溶液中に樹脂を分散させた樹脂ラテックスを供給する工程と、
水に分散させた顔料、任意成分の分散剤、および任意成分の界面活性剤からなる、顔料の水分散体を供給する工程と、
前記第１のポリマー性結晶質ワックスおよび前記第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックス分散体を供給する工程と、
樹脂ラテックス分散体を、顔料分散体、およびワックス分散体と共に、高剪断力をかけてブレンドして、樹脂−顔料−ワックスのブレンド物を形成させる工程と、
前記剪断をかけたブレンド物を、連続的に撹拌しながら、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）よりは低い温度で加熱して、凝集物粒子を形成させる工程と、
前記樹脂のＴｇよりも高い温度で前記凝集物粒子を加熱し、それに続けてｐＨを低下させて、トナー組成物の合一させた粒子を形成させる工程と、
場合によっては、前記トナー組成物を分離および乾燥させる工程と、
を含む本願請求項１に記載のトナー。

比較例１〜６に記載したトナーを含む単一ワックスの場合の画像光沢と定着温度との関係を示すグラフである。比較例１〜６に記載したトナーを含む単一ワックスの場合の剥離力と定着温度との関係を示すグラフである。ラストロ・グロス（Lustro Gloss）紙に０．４０ＴＭＡで実施した、実施例１〜５に記載したトナーを含む２成分ワックスの場合の画像光沢と定着温度との関係を示すグラフである。ラストロ・グロス（Lustro Gloss）紙に１．０５ＴＭＡで実施した、実施例１〜５に記載したトナーを含む２成分ワックスの場合の画像光沢と定着温度との関係を示すグラフである。Ｓ−ペーパー（S-Paper）に１．２５ＴＭＡで実施した、実施例１〜５に記載したトナーを含む２成分ワックスの場合の剥離力と定着温度との関係を示すグラフである。

Claims

樹脂の粒子と、任意成分の着色剤と、第１のポリマー性結晶質ワックスと第２のポリマー性結晶質ワックスとを含むトナーであって、
前記第１のポリマー性結晶質ワックスが結晶質のポリエチレンワックスであり、
前記第２のポリマー性結晶質ワックスが、脂肪族の極性アミド官能基を有するワックス、カルボン酸末端ポリエチレンワックス、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族ワックス、高酸ワックス、およびそれらの混合物からなる群より選択され、
前記トナー粒子が、エマルション凝集プロセスによって調製されることを特徴とするトナー。
前記エマルション凝集プロセスが、
第１のイオン性界面活性剤を、前記第１のポリマー性結晶質ワックスおよび前記第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックスエマルションと、（ａ）前記第１のイオン性界面活性剤の極性とは逆の符号の電荷極性を有するカウンターイオン界面活性剤、（ｂ）ノニオン性界面活性剤、（ｃ）樹脂、および（ｄ）任意成分の着色剤とを含むラテックス混合物と共に剪断力をかけ、形成された樹脂の粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションを起こさせて、静電的に結合された凝集物を形成させる工程と、
前記静電的に結合された凝集物を加熱して、平均粒子直径が少なくとも約１μｍの凝集物を形成させる工程と、
を含む請求項１に記載のトナー。
トナー粒子を製造するための方法であって：
第１のイオン性界面活性剤を、第１のポリマー性結晶質ワックスおよび第２のポリマー性結晶質ワックスを含むワックスエマルションと、（ａ）前記第１のイオン性界面活性剤の極性とは逆の符号の電荷極性を有するカウンターイオン界面活性剤、（ｂ）ノニオン性界面活性剤、および（ｃ）樹脂とを含むラテックス混合物と共に剪断力をかけ、形成された樹脂の粒子のフロキュレーションまたはヘテロコアギュレーションを起こさせて、静電的に結合された凝集物を形成させる工程と、
前記静電的に結合された凝集物を加熱して、平均粒子直径が少なくとも約１μｍの凝集物を形成させる工程と、を含み、
前記第１のポリマー性結晶質ワックスが、結晶質のポリエチレンワックスであり、
前記第２のポリマー性結晶質ワックスが、脂肪族の極性アミド官能基を有するワックス、カルボン酸末端ポリエチレンワックス、ヒドロキシル化不飽和脂肪酸のエステルからなる脂肪族ワックス、高酸ワックス、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする方法。