JP2012093752A - 磁気トナー組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエステル系磁気トナー組成物を調製するプロセスに関する。
【解決手段】トナー組成物は、１つ以上のポリエステルアモルファスバインダー樹脂と、場合により、結晶性ポリエステル樹脂と、球状の強磁性粒子とを含む。いくつかの実施形態では、トナーは、アモルファス樹脂、結晶性樹脂またはワックスにすでに封入された強磁性粒子から調製される。さらに他の実施形態では、このプロセスは、トナー調製中に強磁性粒子が酸化するのを避けるために、アルゴンのような不活性ガス下で行われてもよい。
【選択図】なし

Description

本開示は、ポリエステル系磁気トナー組成物を調製するプロセスに関する。

磁気印刷方法は、磁気粒子を含むインクまたはトナーを使用する。これらのプロセスで用いられる磁気インクは、流体媒体中に、例えば、マグネタイトのような磁気粒子、および／または酸化鉄、二酸化クロム、または同様の物質が、バインダーおよび可塑剤を含む媒剤中に分散した磁気コーティングを含んでいてもよい。

磁気インク文字認識（「ＭＩＣＲ」）用途のトナーは、磁気によってコード化された文字を読み取るためのリーダー／ソーターを検査するために、残留磁気が最小限であり、磁気の保持率が最小限である必要がある。十分に高い保持率を有するインクまたはトナーを用いて印刷された文字を読み取る場合、磁気粒子は、測定可能な信号を発生し、この信号は、作成された文書の上に堆積している物質の量に比例してさまざまに変わってもよい。

したがって、磁気材料をトナーに加えてもよい。マグネタイト（酸化鉄）を、針状結晶の形状で用いることが多い。針状マグネタイトは、分散させ、安定化させるのが困難であり、さらに、特に、乳化／凝集トナープロセスにおいて、トナーに組み込むことが難しい。したがって、これらのマグネタイトが大量に必要な場合があり、この場合、ＥＡトナーの凝集および融着が困難になる場合がある。

このようなトナーを製造するのに用いられる磁気材料は、非常に反応性があり、未加工の形態では不安定である。さらに詳細には、空気にさらされると発熱反応が起こり、発火することがある。したがって、マグネタイトを運搬するには、過剰な包装が必要となることがある。例えば、ある場合には、包装の大きさが制限されるか、または小さくなる場合がある。マグネタイトの不安定性によって、長時間にわたって製造装置への移動時間が必要なときに、この材料を空気または他の同様の手段によって運ぶことが抑制されることがある。安全性の問題に加え、この反応性が、材料の磁気特性に悪い影響を与えることもある。

例えば、磁気材料が意図せず劣化してしまうのを防ぐための安全防護対策を含め、材料の有益な処理を含む多くの利点を与える磁気インクおよび磁気トナーを作成するために、磁気材料を得ることが有益であろう。

本開示は、トナー組成物を作成するのに用いるために適した強磁性粒子を製造するプロセスを提供する。いくつかの実施形態では、本開示のプロセスは、複数の強磁性粒子と、アモルファス樹脂、結晶性樹脂、ワックス、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのコーティング剤とを接触させ、複数の封入された強磁性粒子を作成することと、少なくとも１つのアモルファス樹脂と、任意要素の結晶性樹脂および複数の封入された強磁性粒子とを接触させ、混合物を作成することと、この混合物を約７〜約９のｐＨで凝集させ、粒子を作成することと、混合物のｐＨを約７〜約１２に調節し、粒子の成長を止めることと、この粒子を約８〜約１２のｐＨで融着させ、トナー粒子を作成することと、トナー粒子を回収することとを含む。

他の実施形態では、本開示のプロセスは、複数の強磁性粒子と、アモルファス樹脂、結晶性樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの封入樹脂とを接触させ、複数の封入された強磁性粒子を作成することと、少なくとも１つのアモルファス樹脂と、任意要素の結晶性樹脂および封入された強磁性粒子とを接触させ、混合物を作成することと、この混合物を約７〜約９のｐＨで凝集させ、粒子を作成することと、混合物のｐＨを約８〜約１２に調節し、粒子の成長を止めることと、この粒子を約８〜約１２のｐＨで融着させ、トナー粒子を作成することと、トナー粒子を回収することとを含む。

さらに他の実施形態では、本開示のプロセスは、複数の強磁性粒子と、少なくとも１つのワックスとを接触させ、複数の封入された強磁性粒子を作成することと、少なくとも１つのアモルファス樹脂と、少なくとも１つの結晶性樹脂および複数の封入された強磁性粒子とを接触させ、混合物を作成することと、この混合物を約７〜約９のｐＨで凝集させ、粒子を作成することと、混合物のｐＨを約７〜約１２に調節し、粒子の成長を止めることと、この粒子を約８〜約１２のｐＨで融着させ、トナー粒子を作成することと、トナー粒子を回収することとを含む。

本開示は、トナー成分、例えば、トナーまたは添加剤（例えば、ワックス）を作成するのに適した樹脂と混合することが可能な強磁性粒子（例えば、マグネタイト）を提供する。樹脂またはワックスを用い、強磁性粒子を封入し、環境下にさらされたときに起こり得る分解を防ぐ。

次いで、封入された強磁性粒子を用い、１つ以上のポリエステルアモルファスバインダー樹脂、場合により、結晶性ポリエステル樹脂、強磁性粒子を含むポリエステル系ＥＡ ＭＩＣＲトナー組成物を作成してもよい。

さらに、本開示は、強磁性粒子を含むポリエステル系ＥＡ ＭＩＣＲトナーを調製するプロセスを提供する。いくつかの実施形態では、トナーの凝集は、凝集剤を用いることなく、約７〜９のｐＨで行う。さらに、いくつかの実施形態では、凍結（粒子の成長を止めること）は、ｐＨを約７〜約１２に調節することによって行ってもよく、トナー粒子の融着は、約８〜約１２のｐＨで行ってもよい。さらに他の実施形態では、Ｅ／Ａプロセスは、アルゴン、窒素、二酸化炭素、およびこれらの混合物のような不活性ガス下で行い、トナー調製中に強磁性粒子が酸化するのを防ぐ。

他の実施形態では、反応物からマグネタイトを単離するために、他の成分を用いてもよい。このような物質は、最終製品（いくつかの実施形態では、トナー）の性能に対して不活性であるか、または、その後の処理で除去することが可能なものであるべきである。例えば、いくつかの実施形態では、従来の溶融混合技術を用いてトナーを製造してもよい。このような場合、マグネタイトをパレットに載せたドライアイスに分散させ、溶融ミキサーに加えてもよい。ドライアイス相が溶融混合物へと変化するにつれて、減圧ポートからＣＯ_２の形態でミキサーから除去することができる。

このような溶融混合技術としては、例えば、樹脂を溶融混練するか、または顔料とともに押出成形し、微粉化し、粉砕してトナー粒子を得る従来のプロセスが挙げられる。

いくつかの実施形態では、本明細書の封入された強磁性粒子を含む分散物は、粒子の形態に影響を与えることなく、コーティング材料（例えば、樹脂またはワックス）を含むトナー配合物に簡単に組み込まれる。

強磁性粒子を封入するためのコーティング材料、および本開示のトナーを作成するのに使用するためのコーティング材料としては、トナー作成に使用するのに適した任意のラテックス樹脂を挙げることができる。このような樹脂は、同様に、任意の適切なモノマーから作られていてもよい。樹脂を作成するのに有用な、適切なモノマーとしては、限定されないが、アクリロニトリル、ジオール、二塩基酸、ジアミン、ジエステル、ジイソシアネート、これらの組み合わせなどが挙げられる。使用される任意のモノマーは、利用すべき特定のポリマーに依存して選択されてもよい。

樹脂を、任意の適切な重合方法によって製造してもよい。いくつかの実施形態では、乳化重合によって樹脂を調製してもよい。他の実施形態では、縮重合によって樹脂を調製してもよい。

いくつかの実施形態では、樹脂を作成するために利用されるポリマーは、ポリエステル樹脂であってもよい。適切なポリエステル樹脂としては、例えば、スルホン酸化したもの、スルホン酸化していないもの、結晶、アモルファス、これらの組み合わせなどが挙げられる。ポリエステル樹脂は、直鎖、分枝鎖、これらの組み合わせなどであってもよい。さらに、適切な樹脂としては、アモルファスポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との混合物を挙げることができる。

選択したアモルファスポリエステル樹脂を製造するのに用いら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、エチレン、プロピレンなどのうち、任意の１つ以上を挙げることができる。既知の連鎖移動剤を利用し、ポリエステルの分子量特性を制御することができる。モノマーからアモルファスポリエステルまたは結晶性ポリエステルを作成する任意の適切な方法を、制限なく用いることができる。

いくつかの実施形態では、トナー作成に利用される樹脂としては、アモルファスポリエステル樹脂が挙げられる。いくつかの実施形態では、樹脂は、任意要素の触媒存在下、ジオールと二塩基酸またはジエステルとを反応させることによって作られるポリエステル樹脂であってもよい。

ジオールは、例えば、樹脂の約４５〜約５０モル％の量で選択され、アルカリジオールは、樹脂の約１〜約１０モル％の量で選択される。

二塩基酸またはジエステルは、例えば、樹脂の約４５〜約５２モル％の量で選択される。

ポリエステル樹脂に適した重縮合触媒は、例えば、ポリエステル樹脂を作成するのに使用される出発原料の二塩基酸またはジエステルを基準として、約０．０１モル％〜約５モル％の量で選択される。

いくつかの実施形態では、適切なアモルファス樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、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、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、これらの組み合わせなどが挙げられる。利用可能なアモルファス樹脂の例としては、アモルファスポリエステル樹脂が挙げられる。いくつかの実施形態では、コアに利用されるアモルファス樹脂は、直鎖であってもよい。

いくつかの実施形態では、適切なアモルファス樹脂としては、アルコキシル化ビスフェノールＡフマレート／テレフタレート系ポリエステルおよびコポリエステル樹脂が挙げられる。いくつかの実施形態では、適切なアモルファスポリエステル樹脂は、コポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ コ−フマレート）−コポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ コ−テレフタレート）樹脂であってもよい。

ラテックス樹脂として利用可能な直鎖コポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ コ−フマレート）−コポリ（プロポキシル化 ビスフェノールＡ コ−テレフタレート）の例は、Ｒｅｓａｎａ Ｓ／Ａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｓ Ｑｕｉｍｉｃａｓ（ブラジル、サンパウロ）から商品名ＳＰＡＲＩＩで入手可能である。利用可能であり、市販されている他のプロポキシル化ビスフェノールＡフマレート樹脂としては、花王株式会社（日本）製のＧＴＵＦおよびＦＰＥＳＬ−２、Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ（リサーチトライアングルパーク、ノースカロライナ）製のＥＭ１８１６３５などが挙げられる。

いくつかの実施形態では、アモルファスポリエステル樹脂は、飽和または不飽和のアモルファスポリエステル樹脂であってもよい。また、樹脂は、官能化していてもよく、例えば、カルボキシレート化、スルホン酸化など、特に、所望な場合、ソジオスルホン酸化していてもよい

アモルファスポリエステル樹脂は、分岐した樹脂であってもよい。本明細書で使用される場合、用語「分岐した」または「分岐」は、分岐した樹脂および／または架橋した樹脂を含む。これらの分岐した樹脂を作成するために分岐剤を用いてもよく、選択される量は、例えば、樹脂の約０．１〜約５モル％である。

反応のために選択される直鎖または分岐した不飽和ポリエステルは、飽和および不飽和の二塩基酸（または無水物）および二価アルコール（グリコールまたはジオール）の両方を含み、官能基を含んでいてもよい。典型的な不飽和ポリエステル樹脂は、二塩基酸および／または無水物およびジオールを用い、溶融重縮合または他の重合プロセスによって調製されてもよい。

いくつかの実施形態では、本開示のトナーで利用される適切なアモルファス樹脂は、低分子量アモルファス樹脂であってもよく、時には、いくつかの実施形態では、オリゴマーと呼ばれ、重量平均分子量（Ｍｗ）が約５００ダルトン〜約１０，０００ダルトンである。

低分子量アモルファス樹脂は、約６０℃〜約６６℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有していてもよい。これらの低分子量アモルファス樹脂は、いくつかの実施形態では、高Ｔｇアモルファス樹脂と呼ばれる場合もある。

低分子量アモルファス樹脂は、約１０５℃〜約１１８℃の軟化点を有していてもよい。

他の実施形態では、本開示のトナー作成に利用されるアモルファス樹脂は、高分子量アモルファス樹脂であってもよい。本明細書で使用される場合、高分子量アモルファスポリエステル樹脂は、例えば、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定される場合、数平均分子量（Ｍ_ｎ）が、例えば、約１，０００〜約１０，０００であってもよい。樹脂の重量平均分子量（Ｍ_ｗ）は、４５，０００より大きく、例えば、約４５，０００〜約１５０，０００である。多分散指数（ＰＤ）は、標準ポリスチレン参照樹脂に対するＧＰＣによって測定した場合、約４より大きく、いくつかの実施形態では、約４〜約２０、いくつかの実施形態では、約６〜約８である。低分子量アモルファスポリエステル樹脂は、酸価が約８〜約２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇであってもよい。高分子量アモルファスポリエステル樹脂は、多くの供給源から入手可能であり、例えば、約３０℃〜約１４０℃の種々の融点を有していてもよい。

高分子量アモルファス樹脂は、Ｔｇが約５３℃〜約５９℃であってもよい。これらの高分子量アモルファス樹脂は、いくつかの実施形態では、低Ｔｇアモルファス樹脂と呼ばれることもある。

いくつかの実施形態では、低Ｔｇアモルファス樹脂および高Ｔｇアモルファス樹脂の組み合わせを、強磁性粒子のコーティングとして用いてもよく、および／または本開示のトナーを作成するために用いてもよい。低Ｔｇアモルファス樹脂と高Ｔｇアモルファス樹脂との比率は、約０：１００〜約１００：０であってもよい。いくつかの実施形態では、組み合わせたアモルファス樹脂は、約１３０℃での溶融粘度が約１０〜約１，０００，０００Ｐａ・Ｓであってもよい。

アモルファス樹脂は、一般的に、トナー組成物中に種々の適切な量で存在し、例えば、トナーまたは固形分の約６０〜約９０重量％の量で存在する。

いくつかの実施形態では、トナー組成物は、少なくとも１つの結晶性樹脂を含んでいてもよい。本明細書で使用される場合、「結晶性」は、三次元の規則性を有するポリエステルを指す。「半結晶性樹脂」は、本明細書で使用される場合、結晶度が例えば約１０〜約９０％の樹脂を指す。さらに、本明細書で使用される場合、「結晶性ポリエステル樹脂」および「結晶性樹脂」は、他に示されない限り、結晶性樹脂および半結晶性樹脂の両方を包含する。

いくつかの実施形態では、結晶性ポリエステル樹脂は、飽和結晶性ポリエステル樹脂または不飽和結晶性ポリエステル樹脂である。

結晶性ポリエステルを作成するためにジオールを用いてもよく、樹脂の約４０〜約６０モル％の量で存在する。

結晶性樹脂を調製するために選択される二塩基酸またはジエステルは、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い。

結晶性樹脂の例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、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、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、これらの混合物などが挙げられる。結晶性樹脂は、例えば、トナー成分の約５〜約５０重量％の量で存在してもよい。

結晶性ポリエステル樹脂は、多くの供給源から入手可能であり、種々の融点、例えば、約３０℃〜約１２０℃の融点を有していてもよい。結晶性樹脂は、例えば、Ｍ_ｎが、例えば、約１，０００〜約５０，０００であってもよい。樹脂のＭ_ｗは、５０，０００以下、例えば、約２，０００〜約５０，０００である。結晶性樹脂のＭ_ｗ／Ｍ_ｎは、例えば、約２〜約６である。結晶性ポリエステル樹脂は、酸価が約２〜約２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇであってもよい。

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またはノナンジオールと、以下の式（ＩＩ）を有するドデンカン二酸およびフマル酸コモノマーの混合物とで構成される樹脂を挙げることができ、
式中、ｂは、約５〜約２０００であり、ｄは、約５〜約２０００である。

強磁性粒子のコーティングとしての結晶性ポリエステル樹脂、および／または本開示のトナー粒子で用いるための結晶性ポリエステル樹脂は、トナー粒子（つまり、外部添加剤および水を除いたトナー粒子）の約１〜約１５重量％の量で存在してもよい。

上述のように、いくつかの実施形態では、本開示のトナーは、少なくとも１つの高分子量の分岐または架橋したアモルファスポリエステル樹脂も含んでいてもよい。この高分子量樹脂は、いくつかの実施形態では、例えば、分岐したアモルファス樹脂またはアモルファスポリエステル、架橋したアモルファス樹脂またはアモルファスポリエステル、またはこれらの混合物、または架橋を行って、架橋していないアモルファスポリエステル樹脂を含んでいてもよい。本開示によれば、約１重量％〜約１００重量％の高分子量アモルファスポリエステル樹脂は、分岐していても架橋していてもよく、いくつかの実施形態では、約２重量％〜約５０重量％の高分子量アモルファスポリエステル樹脂は、分岐していても架橋していてもよい。

いくつかの実施形態では、本開示のトナー粒子は、約０重量％〜約５０重量％の低分子量の高Ｔｇアモルファス樹脂、いくつかの実施形態では、約１０重量％〜約４０重量％の低分子量の高Ｔｇアモルファス樹脂を、約０重量％〜約５０重量％の高分子量の低Ｔｇアモルファス樹脂、いくつかの実施形態では、約１０重量％〜約４０重量％の高分子量の低Ｔｇアモルファス樹脂と組み合わせて含むコアを有していてもよい。このようなトナー粒子は、約０重量％〜約３５重量％の低分子量の高Ｔｇアモルファス樹脂、いくつかの実施形態では、約１０重量％〜約２５重量％の低分子量の高Ｔｇアモルファス樹脂を、場合により、約０重量％〜約３５重量％の高分子量の低Ｔｇアモルファス樹脂、いくつかの実施形態では、約１０重量％〜約２５重量％の高分子量の低Ｔｇアモルファス樹脂と組み合わせて含むシェルも含んでいてもよい。

結晶性樹脂とアモルファス樹脂との比率は、約１：９９〜約４０：６０の範囲であってもよい。

トナー組成物を作成するために、上述の樹脂を利用してもよい。このようなトナー組成物は、強磁性粒子と、任意要素の着色剤と、ワックスと、他の添加剤とを含んでいてもよい。トナーは、当業者の範囲内の任意の方法を利用して作成してもよい。

加えられるべき任意要素の着色剤として、種々の既知の適切な着色剤（例えば、染料、顔料、染料混合物、顔料混合物、染料と顔料の混合物など）がトナーに含まれてもよい。着色剤は、トナー中に、例えば、トナーの約０．１〜約３５重量％の量で含まれてもよい。

適切な着色剤の例として、カーボンブラック、マグネタイト、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎマグネタイト、表面処理されたマグネタイト、Ｐｆｉｚｅｒマグネタイト、Ｂａｙｅｒマグネタイト、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｐｉｇｍｅｎｔｓマグネタイト、Ｍａｇｎｏｘマグネタイトなどから作られるものを挙げることができる。着色した顔料として、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、またはこれらの混合物が選択されてもよい。一般的に、シアン、マゼンタ、またはイエローの顔料または染料、またはこれらの混合物が用いられる。１種以上の顔料が、一般的に水系顔料分散物として用いられる。

場合により、トナー粒子を作成する際に、ワックスを、樹脂および任意要素の着色剤と組み合わせてもよい。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％の量で存在してもよい。

選択されてもよいワックスとしては、例えば、重量平均分子量が約５００〜約２０，０００のワックスが挙げられる。使用可能なワックスとしては、例えば、ポリオレフィン、ワックスエマルション、植物由来のワックス、動物由来のワックス、鉱物由来のワックス、石油由来のワックス、エステルワックス、例えば、高級脂肪酸および高級アルコールから得られるもの、または高級脂肪酸および一価または多価の低級アルコールから得られるもの、高級脂肪酸および多価アルコールマルチマーから得られるエステルワックス、ソルビタン高級脂肪酸エステルワックス、コレステロール高級脂肪酸エステルワックス、官能化ワックスなどが挙げられる。使用可能な官能化ワックスの例としては、例えば、アミン、アミド、フッ素化ワックス、混合したフッ素化物、アミドワックス、イミド、エステル、四級アミン、カルボン酸または環状ポリマーエマルション、塩素化ポリプロピレンおよびポリエチレン、および上述のワックスの組み合わせが挙げられる。ワックスとしては、例えば、フューザーロール剥離剤を挙げることができる。

いくつかの実施形態では、、着色剤、ワックス、およびトナー組成物を作成するために利用される他の添加剤は、界面活性剤を含む分散物であってもよい。さらに、トナー粒子は、樹脂および他のトナー成分が、１つ以上の界面活性剤中に入れられ、エマルションが生成し、トナー粒子が凝集し、融着し、場合により、これを洗浄し、乾燥し、回収する乳化凝集方法によって作成されてもよい。

１種類、２種類またはそれ以上の界面活性剤を利用してもよい。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が、用語「イオン系界面活性剤」に包含される。いくつかの実施形態では、界面活性剤は、トナー組成物の約０．０１％〜約５重量％の量で存在するように利用されてもよい。

いくつかの実施形態では、強磁性粒子をトナー配合物に組み込み、それによってＭＩＣＲトナーを作成することが望ましい場合がある。適切な強磁性粒子としては、鉄（Ｆｅ）ナノ粒子、コバルト（Ｃｏ）ナノ粒子、マンガン、ニッケル、バリウム、Ｆｅ／Ｃｏアロイ、これらの組み合わせなどが挙げられる。強磁性粒子が、鉄／コバルトアロイである場合、鉄とコバルトとの量は、モル比率で、鉄対コバルトが、約３０：７０〜約９０：１０、いくつかの実施形態では、約２０：８０〜約８０：２０、いくつかの実施形態では、約５０：５０〜約７０：３０、いくつかの実施形態では、約６０：４０である。

強磁性粒子は、いくつかの実施形態では、大きさが直径約１ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、いくつかの実施形態では、直径約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、いくつかの実施形態では、直径約２ｎｍ〜約１００ｎｍのナノ粒子であってもよい。

強磁性粒子は、本開示のトナー中に、トナー粒子の約２重量％〜約５０重量％、いくつかの実施形態では、約３重量％〜約３０重量％、いくつかの実施形態では、約５重量％〜約２０重量％の量で存在してもよい。

本開示の強磁性粒子は、トナー作成に使用される成分（例えば、樹脂）または添加剤（例えば、ワックス）のひとつに封入されていてもよい。強磁性粒子を封入するために用いられる封入樹脂は、上述のように、結晶性樹脂またはアモルファス樹脂、またはこれらの組み合わせのいずれかであってもよい。特に、強磁性粒子を、適切な樹脂にあらかじめ分散させてもよい。強磁性粒子および樹脂を溶融混合し、強磁性粒子の上にコーティングを作成することによって、前分散物を作成してもよい。強磁性粒子をコーティングする他の方法としては、例えば、溶液コーティング、蒸気コーティング、スプレーコーティング、これらの組み合わせなどが挙げられる。前分散物中の樹脂と強磁性粒子との比率は、強磁性粒子が約４０重量％〜約７０重量％、いくつかの実施形態では、約５０重量％〜約６０重量％であってもよい。

得られた強磁性粒子は、強磁性粒子の約０．１重量％〜約４０重量％、いくつかの実施形態では、約１重量％〜約２０重量％の量で樹脂コーティングを含んでいてもよい。

強磁性粒子を封入するのに適したワックスは、上述の任意のワックスまたはこれらの組み合わせであってもよい。特に、ワックスを最初に溶融し、次いで、溶融したワックスと強磁性粒子とを混合することによって、強磁性粒子をコーティングしてもよい。強磁性粒子をコーティングするための他の方法として、例えば、溶液コーティング、蒸気コーティング、スプレーコーティング、これらの組み合わせなどが挙げられる。前分散物中のワックスと強磁性粒子との比率は、強磁性物の量が約４０重量％〜約７０重量％、いくつかの実施形態では、約５０重量％〜約６０重量％であってもよい。

得られた強磁性粒子は、強磁性粒子の約０．１重量％〜約４０重量％、いくつかの実施形態では、約１重量％〜約２０重量％の量で、ワックスコーティングを有していてもよい。

トナー粒子を、当業者の範囲内の任意の方法によって調製してもよい。トナー粒子の製造に関する実施形態を、乳化／凝集プロセスに関して以下に記載しているが、懸濁および封入プロセスのような化学プロセスを含む、トナー粒子を調製する任意の適切な方法を用いてもよい。

いくつかの実施形態では、トナー組成物を、乳化／凝集プロセス、例えば、任意要素の着色剤、任意要素のワックスおよび任意の他の望ましいか、または必要な添加剤、上述の樹脂を含むエマルションの混合物を、場合により、上述の界面活性剤中で凝集し、次いで、凝集混合物を融着することを含むプロセスによって調製してもよい。いくつかの実施形態では、封入された強磁性粒子を、他のトナー成分（例えば、他の樹脂、他の添加剤、例えば、着色剤、界面活性剤など）と混合してもよい。したがって、コーティング材料と強磁性粒子との比率を、封入された強磁性粒子を、他のトナー成分および／または添加剤に加える際に、得られるトナーが、望ましい量の樹脂および／またはワックスを有するように、望ましい量の樹脂および／またはワックスを得るように調節してもよい。

上述の混合物を調製した後、凝集剤を混合物に加えてもよい。任意の適切な凝集剤を利用してトナーを作成してもよい。いくつかの実施形態では、凝集剤を、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）より低い温度で混合物に加えてもよい。

トナーを作成するために利用される混合物に、例えば、混合物中の樹脂の約０．１％〜約８重量％の量で凝集剤を加えてもよい。

いくつかの実施形態では、乳化凝集プロセスは、凝集剤を加えずに行ってもよい。いくつかの実施形態では、トナー調製中の強磁性粒子の酸化を避けるために、乳化凝集プロセスを、不活性ガス（例えば、アルゴン、窒素、二酸化炭素、これらの組み合わせなど）下で行ってもよい。

粒子を、所定の望ましい粒径が得られるまで凝集させてもよい。このような凝集は、約４よりも大きなｐＨで、いくつかの実施形態では、約４〜約１０で行われてもよい。

所定の望ましい粒径に達したら、成長プロセスを停止する。いくつかの実施形態では、所定の望ましい粒径は、上述のトナー粒径範囲内である。

凝集剤を加えた後に、粒子の成長および成形を任意の適切な条件で行ってもよい。別個の凝集および融着の段階で、凝集プロセスを、高温（例えば、約４０℃〜約９０℃）で、せん断条件で行ってもよく、この温度は、上述のような樹脂のＴｇよりも低い温度であってもよい。

トナー粒子の望ましい最終粒径が得られたら、塩基を用い、混合物のｐＨを約６〜約１４に調節してもよい。凍結する（すなわち、トナーの成長を止める）ために、ｐＨの調節を利用してもよい。いくつかの実施形態では、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を加え、ｐＨを上述の望ましい値まで調節してもよい。

いくつかの実施形態では、凝集後で融着の前に、凝集した粒子にシェルを塗布してもよい。シェルを作成するために用いられてもよい樹脂としては、限定されないが、上述のアモルファス樹脂が挙げられる。

ある実施形態では、シェルを作成するために利用されるアモルファス樹脂は、架橋していてもよい。例えば、架橋は、アモルファス樹脂と架橋剤（時に、本明細書では、いくつかの実施形態では、開始剤と呼ばれる）とを合わせることによって達成されてもよい。適切な架橋剤の例としては、限定されないが、例えば、遊離ラジカルまたは熱開始剤が挙げられる。

架橋したポリエステルゲルを作成するのに十分な時間、かつ十分な温度で架橋剤およびアモルファス樹脂を合わせてもよい。いくつかの実施形態では、架橋剤およびアモルファス樹脂を、約１分〜約１０時間かけて約２５℃〜約９９℃の温度まで加熱し、シェルとして使用するのに適した、架橋したポリエステル樹脂またはポリエステルゲルを作成してもよい。

利用される場合、架橋剤は、樹脂の約０．００１重量％〜約５重量％の量で存在してもよい。ＣＣＡの量は、架橋剤または開始剤が存在する状態では減らしてもよい。

シェルとして１種類のポリエステル樹脂を利用してもよく、または、いくつかの実施形態では、第１のポリエステル樹脂を他の樹脂と合わせ、シェルを作成してもよい。複数の樹脂を任意の適切な量で利用してもよい。いくつかの実施形態では、第１のアモルファスポリエステル樹脂（例えば、上述の高Ｔｇアモルファス樹脂）は、シェル樹脂合計の約０重量％〜約１００重量％の量で存在してもよい。したがって、いくつかの実施形態では、第２の樹脂（いくつかの実施形態では、低Ｔｇアモルファス樹脂）は、シェル樹脂中に、シェル樹脂合計の約０重量％〜約１００重量％の量で存在してもよい。

望ましい粒径になるまで凝集させ、上述のように任意のシェル樹脂を塗布した後、粒子を望ましい最終形状になるまで融着させてもよく、融着は、例えば、混合物を適切な温度に加熱することによって行われてもよい。この温度は、いくつかの実施形態では、コアに使用される結晶性ポリエステル樹脂の溶融開始温度よりも約０℃〜約５０℃高い温度であってもよい。これより高い温度、または低い温度を用いてもよく、この温度は、使用される樹脂の関数であることが理解される。

融着を、約９、または約９より大きなｐＨ、いくつかの実施形態では、約７〜約１４のｐＨで行ってもよい。

さらに、融着を、例えば、約５０ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの速度で撹拌しながら行ってもよい。融着を約１分〜約２４時間かけて行ってもよい。

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。冷却は、所望な場合、迅速であってもよく、ゆっくりであってもよい。適切な冷却方法は、反応器の周囲にあるジャケットに冷水を導入することを含んでいてもよい。冷却後に、トナー粒子を、場合により、水で洗浄し、次いで乾燥させてもよい。乾燥は、乾燥するための任意の適切な方法（例えば、凍結乾燥を含む）によって行われてもよい。

上の開示内容には、ポリエステル系ＥＡ ＭＩＣＲトナー組成物が詳細に記載されているが、本開示の強磁性粒子は、当業者の範囲内にある任意のトナーとともに利用されてもよい。

いくつかの実施形態では、トナー粒子は、望ましい場合、または必要な場合、他の任意要素の添加剤を含んでいてもよい。例えば、トナー粒子と、外部添加剤粒子（電荷制御剤（ＣＣＡ）、流動助剤、これらの組み合わせなどを含む）とブレンドされてもよく、添加剤は、トナー粒子の表面に存在していてもよい。これらの添加剤の例としては、金属酸化物、コロイド状シリカおよびアモルファスシリカ、金属塩、脂肪酸の金属塩、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの外部添加剤は、それぞれ、トナーの約０．１重量％〜約５重量％の量で存在してもよい。また、これらの添加剤は、上述のシェル樹脂と同時に塗布されてもよく、シェル樹脂を塗布した後に塗布されてもよい。

いくつかの実施形態では、本開示のトナーを、超低温溶融（ＵＬＭ）トナーとして利用してもよい。強磁性粒子を加えても、トナー粒子の形態に悪影響を与えない。いくつかの実施形態では、本開示の乾燥したトナー粒子は、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（「堆積平均粒子径」とも呼ばれる）が約３〜約２５μｍ。

（２）数平均幾何粒径分布（ＧＳＤｎ）および／または体積平均幾何粒径分布（ＧＳＤｖ）が、約１．０５〜約１．５５。

（３）真円度が約０．９３〜約１。

本開示にしたがって製造されたトナーは、極端な相対湿度（ＲＨ）条件にさらされた場合に、優れた帯電特性を有していてもよい。低湿度ゾーン（Ｃゾーン）は、約１０℃／１５％ＲＨであってもよく、一方、高湿度ゾーン（Ａゾーン）は、約２８℃／８５％ＲＨであってもよい。本開示のトナーは、約−３μＣ／ｇ〜約−６０μＣ／ｇの電荷を有するＡゾーンを有していてもよく、親トナーの電荷／質量比（Ｑ／Ｍ）は、約−３μＣ／ｇ〜約−６０μＣ／ｇであり、最終的な摩擦電荷は、−４μＣ／ｇ〜約−５０μＣ／ｇである。

本開示によれば、トナー粒子の電荷が高くてもよく、そのため、表面添加剤の必要量が減ってもよく、したがって、最終的なトナーの電荷は、機械の帯電要求を満たすために、もっと高くてもよい。

このようにして得られたトナー粒子を、現像用組成物に配合してもよい。トナー粒子を、キャリア粒子と混合し、２成分系の現像用組成物を得てもよい。現像剤中のトナー濃度は、現像剤の合計重量の約１重量％〜約２５重量％であってもよい。

（キャリア）
トナーと混合するために利用可能なキャリア粒子の例としては、トナー粒子の極性と反対の極性を有する電荷を摩擦電気的に得ることが可能な粒子が挙げられる。適切なキャリア粒子の具体的な例としては、顆粒状ジルコン、顆粒状ケイ素、ガラス、鋼鉄、ニッケル、フェライト、鉄フェライト、二酸化ケイ素などが挙げられる。

選択したキャリア粒子を、コーティングとともに、またはコーティングを用いずに使用することができる。いくつかの実施形態では、キャリア粒子は、コアと、その上にコーティングを備えていてもよく、コーティングは、帯電列に近い位置にはないポリマーの混合物から得られてもよい。コーティングとしては、フルオロポリマー、例えば、フッ化ポリビニリデン樹脂、スチレン、メタクリル酸、および／またはシランのターポリマー、例えば、トリエトキシシラン、テトラフルオロエチレン、他の既知のコーティングなどが挙げられる。コーティングは、コーティング重量が、例えば、キャリアの約０．１〜約５重量％であってもよい。

キャリア粒子は、コーティングキャリア粒子の重量を基準として、キャリアコアに対し、機械的な固着および／または静電引力によって接着するまで、キャリアコアとポリマーとを、約０．０５〜約１０重量％の量で混合することによって調製されてもよい。

種々の有効で適切な手段、例えば、カスケードロールによる混合、タンブリング、粉砕、振とう、静電粉末噴霧、流動床、静電ディスク処理、静電カーテン処理、これらの組み合わせなどを用い、キャリアコア粒子の表面にポリマーを塗布してもよい。次いで、キャリアコア粒子およびポリマーの混合物を加熱し、ポリマーを溶融し、融合させ、キャリアコア粒子にしてもよい。次いで、コーティングされたキャリア粒子を冷却し、その後、望ましい粒径になるように分級してもよい。

いくつかの実施形態では、適切なキャリアは、鋼鉄コアを含んでいてもよく、例えば、粒径が約２５〜約１００μｍで、約０．５％〜約１０重量％、いくつかの実施形態では、約０．７％〜約５重量％の導電性ポリマー混合物（例えば、アクリル酸メチルおよびカーボンブラックを含む）でコーティングされていてもよい。

キャリア粒子を、種々の適切な組み合わせでトナー粒子と混合してもよい。濃度は、トナー組成物の約１重量％〜約２０重量％であってもよい。しかし、異なるトナーおよびキャリアの百分率を用い、望ましい特性を有する現像用組成物を得てもよい。

電子写真プロセスにトナーを利用してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、磁気ブラシによる現像、単成分のジャンピング現像、ハイブリッドスカベンジレスによる現像（ＨＳＤ）などの任意の既知の種類の画像現像システムを画像現像デバイスに用いてもよい。これらの現像システムおよび同様の現像システムは、当業者の範囲内である。

適切な画像現像方法（例えば、上述の任意の方法）によって、画像がトナー／現像剤とともに作られたら、画像を受け入れる媒体（例えば、紙など）に画像を転写してもよい。いくつかの実施形態では、フューザーロール部材を利用する画像現像デバイスに画像を現像する際に、トナーを用いてもよい。フューザーロール部材は、当業者の範囲内の融合デバイスと接触し、そこで、ロールからの熱および圧力を用い、トナーを、画像を受け入れる媒体に融合させてもよい。いくつかの実施形態では、フューザー部材を、トナーの融合温度よりも高い温度まで加熱してもよく、例えば、画像を受け入れる基板の上で溶融させた後、または溶融中に、約７０℃〜約１６０℃の温度まで加熱してもよい。

トナー樹脂が架橋可能であるいくつかの実施形態では、このような架橋は、任意の適切な様式で行われてもよい。例えば、トナー樹脂は、基板にトナーを融合させている間に架橋してもよく、その場合、トナー樹脂は、融合温度で架橋可能である。また、架橋は、融合した画像を、例えば、融合後の操作において、トナー樹脂が架橋するであろう温度まで加熱することによって行われてもよい。いくつかの実施形態では、架橋は、約１６０℃以下、いくつかの実施形態では、約７０℃〜約１６０℃の温度で行われてもよい。

Claims (10)

1. 複数の強磁性粒子と、アモルファス樹脂、結晶性樹脂、ワックス、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのコーティング剤とを接触させ、複数の封入された強磁性粒子を作成することと、
   少なくとも１つのアモルファス樹脂と、任意要素の結晶性樹脂および前記複数の封入された強磁性粒子とを接触させ、混合物を作成することと、
   前記混合物を約７〜約９のｐＨで凝集させ、粒子を作成することと、
   前記混合物のｐＨを約７〜約１２に調節し、粒子の成長を止めることと、
   前記粒子を約８〜約１２のｐＨで融着させ、トナー粒子を作成することと、
   前記トナー粒子を回収することとを含む、プロセス。
2. 前記複数の強磁性粒子が、約１ｎｍ〜約１，０００ｎｍの直径を有する、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記複数の強磁性粒子が、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、バリウム、鉄−コバルトアロイ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記複数の強磁性粒子が、鉄対コバルトのモル比率が約３０：７０〜約９０：１０である鉄−コバルトアロイを含む、請求項３に記載のプロセス。
5. 前記混合物を凝集することと、前記粒子を融着させることとが、不活性ガス下で行われる、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記少なくとも１つのアモルファス樹脂が、アルコキシル化ビスフェノールＡフマレート／テレフタレート系ポリエステルまたはコポリエステル樹脂を含み、前記少なくとも１つの結晶性樹脂が、
   を含み、ｂが、約５〜約２０００であり、ｄが、約５〜約２０００である、請求項１に記載のプロセス。
7. 前記少なくとも１つのコーティング剤が、アモルファス樹脂、結晶性樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
8. 前記少なくとも１つのコーティング剤が、前記強磁性粒子の約０．１重量％〜約４０重量％で存在する、請求項１に記載のプロセス。
9. 前記少なくとも１つのコーティング剤が、少なくとも１つのワックスを含む、請求項１に記載のプロセス。
10. 前記少なくとも１つのワックスが、前記強磁性粒子の約０．１重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項９に記載のプロセス。