JP3757271B2 - エチレンプロピレン・ワックスを含むトナー微粒子 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、トナー微粒子とこの微粒子を含むトナー組成物に関する。より詳細には、本発明は、エチレンプロピレン・ワックスを含むトナー微粒子に関する。
【０００２】
発明の背景
電子写真、静電記録及び静電印刷のための多くの方法と装置が、この技術分野において知られている。一般には、帯電した感光面、例えば帯電した感光ドラムに光学画像を露光し、静電潜像を感光面に形成する。現像プロセスにおいて、現像剤、すなわち、トナーを静電潜像画像に付着させる。
【０００３】
一般には、現像ローラー面に対して配置された計量ブレードによって、トナーが現像ローラーに供給される。表面にトナーが付着した現像ローラーは、一般には、感光ドラムの回転方向と逆方向に回転し、画像を現像するためにトナーが静電潜像に付着する。このような装置を備えた改善された複写、記録及び／又は印刷のために、様々なトナー組成物が開発されてきた。
【０００４】
幾つかのプリンタは、通常“アキュムレータローラー”と言われ、バックアップローラーに対して移動する非加熱のアルミニウムアイドラーを備える。アキュムレータローラー・アイドラーは、バックアップローラーに対して回転し、アキュムレータローラーの機能はバックアップローラーからトナーを除去することであり、それによって紙詰まりが防止される。フューザローラーからバックアップローラーに移動するトナーは、印刷物に直ちに移動して戻るのではなく、冷却器であるところのより高い表面エネルギーをもつアキュムレータローラーに移動してくっ着く。しかしながら、アキュムレータローラー上にトナーが蓄積される際に、トナーの大片がバックアップローラーに時折り移動して戻り、次いで、印刷物に移動し、好ましくない印刷品質を引き起こす。さらに、アキュムレータローラー上におけるトナーの継続的なホールドアップは、結果的にフューザの機械的な故障を引き起こす。
【０００５】
グルシュキン(Grushkin)らの米国特許第４，８１０，６１０号は、樹脂粒子と磁性粒子との混合物を含み、冷圧定着されるトナー組成物を開示する。グルシュキンらは、トナー組成物がカーボンブラックを含有してもよいことを教示している。ポリオレフィン、ポリアミド、エチレンとビニルアセテートとのコポリマー及びこれらの混合物などの適当な熱可塑性物質を樹脂粒子が含むこと、ならびに、ポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン又はエチレンとプロピレンとのコポリマーを含むことを、グルシュキンらは更に教示している。
【０００６】
グルシュキン(Grushkin)らの米国特許第４，８７７，７０７号は、エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン−コ−ビニルアセテートポリマー、ポリイミド及びこれらの混合物から成る群から選択される樹脂粒子と、マグネタイト及び剥離液を含み、圧力によって定着されるトナー組成物を開示する。グルシュキンらは更に、トナーが表面に導電性粒子を含有することを開示する。
【０００７】
サカシタ(Sakashita)の米国特許第５，０５１，３３１号は、結合樹脂及び低−分子量のオレフィンコポリマーを含むトナーを開示する。サカシタは、低−分子量のオレフィンコポリマーが、少なくとも二つのオレフィンモノマーの繰返し単位を有し、かつ、９０℃と１７０℃の間の温度において二つ以上の溶融ピークを有することを教示している。
【０００８】
タニカワ(Tanikawa)らの米国特許第５，３６４，７２２号は、バインダ樹脂と炭化水素ワックスとを含むトナーと、このトナーを用いた熱−定着方法を開示する。タニカワらは、バインダ樹脂がスチレンのホモポリマーとその誘導体、ならびに、スチレン−アクリレートコポリマーのようなスチレンコポリマーから構成されていてもよいことを開示する。５０℃〜１１０℃の範囲において熱吸収温度が開始されること、ならびに、７０℃〜１３０℃の範囲に少なくとも一つの熱吸収ピークを示す示差走査熱量計による曲線を、炭化水素ワックスが与えることを、タニカワらは更に開示する。
【０００９】
ハギワラ(Hagiwara)らの米国特許第５，３８９，４８４号は、０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を備えた酸成分を有する結合樹脂と、着色剤と、特定の芳香族アミンとを有するトナーを開示する。ハギワラらは、樹脂の酸成分が芳香族化合物のアミノ基と相互作用してアミド結合を形成し、それによってポリマー鎖を架橋することを教示している。ハギワラらは、これによってトナーにゴム弾性が付与され、その結果、その反−オフセット特性が改善されることを更に教示している。
【００１０】
スズキ(Suzuki)らの米国特許第５，５３８，８２８号は、ビニルコポリマーとエチレンコポリマーとから主に構成されるバインダを含むトナー樹脂組成物を開示する。エチレンとアクリル酸の少なくとも一つのアルファ又はベータ誘導体、或いは、未飽和のジカルボニックアシッド(dicarbonic acid)の誘導体と共重合させることによってエチレンコポリマーが調製されることを、スズキらは更に教示している。低分子量のポリエステルワックス又はポリプロピレンワックスのようなトナー−分離剤を加えてもよいことを、スズキらは更に教示している
【００１１】
タグチ(Taguchi)らは、低分子量のポリプロピレン及び少なくとも一つの修飾されたポリオレフィンを含むトナーの剥離組成物を開示する。好適なポリプロピレンは、ポリプロピレンホモポリマーと、例えばエチレンやオレフィンなどのポリプロピレンと重合可能な一つ以上の他のモノマーを含有するポリプロピレンのコポリマーとを含むことを、タグチらは教示している。剥離組成物は、剥離剤、着色剤及びバインダ樹脂を含むトナー中に用いてもよい。好適なバインダ樹脂はスチレン及び／又はアクリルの樹脂を含むことを、タグチらは教示している。
【００１２】
サワイ(Sawai)らの米国特許第５，５６５，２９４号は、着色剤、結合樹脂及び１４０℃において２２０００〜２６８００ｍＰ・ｓの溶融粘度を有するポリエチレンを含有するトナーを開示する。ポリエチレンの１４０℃における溶融粘度が２２００ｍＰ・ｓ未満の場合には、トナーの製造プロセスの混練段階でトナー成分が均一に分散しないことをサワイらは教示している。
【００１３】
イノウエ(Inoue)らの米国特許第５，６５８，９９９号は、遷移金属化合物、或いは、遷移金属化合物と有機金属化合物との間の反応生成物から形成される固体触媒、アルミノキサン(aluminoxane)及び細微粒子の担体で、プロピレンを重合することによるプロピレンワックスの製造を開示する。バインダ樹脂、着色剤及び剥離剤としてのプロピレンワックスを必須として構成されるトナー組成物を、イノウエらは更に開示する。
【００１４】
アキモト(Akimoto)らの米国特許第５，７０７，７７２号は、樹脂、着色剤及び剥離剤を含むトナーを開示する。剥離剤がメタロセン触媒を用いて合成される低分子量のポリオレフィンポリマーであることを、アキモトらは教示している。ポリオレフィンの数平均分子量が２，０００〜１０，０００であり、数平均分子量に対する重量平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．６〜３．５であることを、アキモトらは更に教示している
【００１５】
オスターホウド(Osterhoudt)らの米国特許第５，８１１，２１４号は、ポリマーバインダ、磁性金属及び電荷制御剤を含有する負に帯電したトナー粒子を含む現像体を開示しており、ここで、トナー粒子の表面は、二酸化セリウム粒子、ジメチルジクロロシランで処理されたシリカ及びジメチルシロキサンで処理されたシリカを含有する。ポリマーバインダが、スチレンとアルキルアクリレート及び／又はメタクリレートを含んでいてもよいことを、オスターホウドらは教示している。有用な添加剤は、１，０００〜５，０００ｇ／モルの分子量を有するエチレンとプロピレンのコポリマーを含むワックスのような剥離材を含むことを、オスターホウドらは更に教示している。
【００１６】
カワジ(Kawaji)らの米国特許第５，９０８，７２７号は、二つの異なる重合反応の開始剤モノマーの混合物、開始モノマーの両方と反応可能な化合物及び剥離剤を混合することによって得られるバインダを開示する。
【００１７】
エグチ(Eguchi)らの米国特許第５，９２８，８２５号は、バインダ樹脂、着色剤及び滑剤を含むトナーを開示する。スチレンと未飽和カルボン酸から成る群から選択されるモノマーをエチレンのホモ−又はコポリマーにグラフトすることによって得られる修飾されたポリエチレンワックスを滑剤が含むことを、エグチらは教示している。
【００１８】
ハシモト(Hashimoto)らの米国特許第５，９４８，５８４号は、少なくともバインダ樹脂と、着色剤と、ワックスとを含有するトナー粒子を開示する。バインダ樹脂が、互いに結合したビニルポリマー成分とポリエステル成分単位とを含む混成成分を含有することを、ハシモトらは教示している。
【００１９】
クワシマ(Kuwashima)らの米国特許第５，９５２，１３８号は、少なくともバインダ樹脂と、磁性材料と、一酸化炭素と水素の反応又は６００〜１，０００の数平均分子量をを有するエチレンの重合によって合成される炭化水素ワックスとを含有する磁性トナーを含む磁性現像体を開示する。このワックスは２．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の酸価を有していなければならず、酸価が２．０ｍｇＫＯＨ／ｇより高くなると、バインダ樹脂に対するワックスの界面付着力が大きくなって文字を汚す結果となることを、クワシマらは教示している。
【００２０】
ウラシマ(Urashima)らの米国特許第５，９５５，２３３号は、重合可能なモノマー組成物と、着色剤と、任意的に、エポキシ樹脂の存在下の磁性粉と結晶性の（メタ）アクリルエステル型ポリマーとの水性媒体中における懸濁重合によって得られるポリマーを含むトナーを開示する。オフセット防止剤を加えてもよく、好適なオフセット防止剤は、１，０００〜４５，０００、好ましくは２，０００〜６，０００の近似範囲にある重量平均分子量を有する、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリブチレンのホモポリマー、又はエチレン−プロピレンコポリマーのようなオレフィンコポリマーのようなポリオレフィンワックスを含むことを、ウラシマらは更に教示している。
【００２１】
残念ながら、多くの従来技術のトナー組成物はアキュムレータローラー上に過剰に蓄積してローラーから剥離され、これによって、印刷品質が低下し、及び／又は、プリンタの機械的な故障を引き起こす。したがって、アキュムレータローラー上に過剰に蓄積せず、良好な印刷品質を維持するトナーを現像するための要請が存在する。
【００２２】
発明の概要
したがって、改善されたトナー微粒子及びトナー組成物を提供することが本発明の目的である。
【００２３】
アキュムレータローラー上に過剰に蓄積しないトナー組成物を提供することが、本発明の他の目的である。
【００２４】
アキュムレータローラーに移った後に最終的に架橋を受け、架橋のために制限された速度でバックアップローラーに戻るトナー組成物を提供することもまた、本発明の目的である。
【００２５】
非加熱ローラー上におけるトナーの蓄積を低減する方法を提供することは、本発明の更に他の目的である。
【００２６】
本発明の一つの特徴によれば、架橋コポリマーを含む第１の樹脂と；非架橋コポリマーを含む第２の樹脂と；エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと；を含むトナー微粒子が提供される。架橋コポリマーは、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとは異なるコポリマーであり、非架橋ポリマーはエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとは異なるコポリマーである。
【００２７】
本発明の他の特徴によれば、混合物を得るために、架橋ポリマーを含む第１の樹脂と、非架橋ポリマーを含む第２の樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを混合する段階と；トナー微粒子を得るために混合物を粉砕する段階と；を含む、トナー微粒子の製造方法が提供される。架橋ポリマーはエチレンプロピレンコポリマーではなく、非架橋ポリマーはエチレンプロピレンコポリマーではない。
【００２８】
本発明の他の特徴によれば、トナー微粒子を含むトナー組成物を提供する段階を含む、プリンタのフューザアキュムレータローラーのような非加熱ローラー上におけるトナーの蓄積を低減する方法が提供され、ここで、トナー微粒子は、架橋ポリマーを含む第１の樹脂と、非架橋ポリマーを含む第２の樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含む。
【００２９】
本発明の他の特徴によれば、トナー微粒子を含むトナー組成物を提供する段階を含む、プリンタのフューザアキュムレータローラーのような非加熱ローラー上におけるトナーの蓄積を低減する方法が提供され、ここで、トナー微粒子は、第１の樹脂と、第２の樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含む。第１の樹脂は酸官能基を含み、かつ、約５〜約１５の範囲の酸価を有する。第２の樹脂は、酸官能基を実質的に有していない。
【００３０】
本発明の他の特徴によれば、トナー微粒子を含むトナー組成物が提供され、ここで、トナー微粒子は、架橋ポリマーを含む第１の樹脂と、非架橋ポリマーを含む第２の樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含む。
【００３１】
本発明の他の特徴によれば、酸官能基を含む第１の樹脂と、酸官能基を実質的に有していない第２の樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含むトナー微粒子が提供される。
【００３２】
ここでのトナー組成物、トナー微粒子及び方法の更なる実施態様と利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００３３】
詳細な説明
アキュムレータローラー上において、トナーは、ある程度熱硬化を受けることが望ましく、ある程度の熱硬化がなければ、トナーはローラーから印刷物上に容易に剥離してしまい、印刷品質が劣る結果となる。しかしながら、アキュムレータローラー上において、トナーが過剰に蓄積しないことも同時に望まれ、過剰の蓄積はフューザの機械的な故障の原因となるためである。本発明者らは、エチレンプロピレン・ワックスを含むトナー微粒子は、機械的な故障を引き起こし易い程度においてローラー上に蓄積することなく、非常に良好な印刷品質を提供することを見出した。
【００３４】
本発明によるトナー微粒子は、樹脂と、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと、磁性成分、着色剤及び電荷制御剤のような任意的な成分とを含む。理論によって裏付けられていないが、トナー組成物は、アキュムレータローラーに移った後に架橋を受け、したがって、制限された速度でバックアップローラに戻されるものと確信される。
【００３５】
樹脂は、一般にバインダ剤として作用する。好適な樹脂は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エチレンポリマー、これらのポリマー樹脂のコポリマー等を含むが、これらに限定されるものではない。好ましくは、樹脂は、アクリル樹脂、スチレン樹脂又はこれらの混合物を含む。好適なスチレン樹脂は、スチレンホモポリマー及び、アルキル、ハロ及び／又はアリール―置換されたスチレンを含むスチレン誘導体のホモポリマーであって、例えば、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン及びポリメチルスチレンのホモポリマー、ならびに、スチレンと一つ以上の他のモノマーとのコポリマーを含む。このようなスチレンコポリマーに用いるコモノマーの例は、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びアクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸及びこれらの置換誘導体のようなビニルモノマー；マレイン酸、ブチルマレエート、メチルマレエート及びジメチルマレエートのような二重結合を有するジカルボン酸及びこれらの置換誘導体のようなビニルモノマー；ビニルクロライド、ビニルアセテート及びビニルベンゾアートのようなビニルエステル；エチレン、プロピレン及びブチレンのようなエチレン系オレフィン；ビニルメチルケトン及びビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル及びビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテルを含み、単独又は二つ以上の組合せでスチレンモノマーと用いられる。好適なアクリル樹脂は、アクリル酸とアクリレートのホモポリマー、メタクリル酸とメチルアクリレートのホモポリマー、アクリル酸とアクリレートのコポリマー、メタクリル酸とメチルアクリレートのコポリマーを含む。
【００３６】
好適な樹脂は、スチレンアクリルコポリマーである。ここで用いられる“スチレンアクリルコポリマー”は、スチレンモノマーとアクリルモノマーとから形成されるコポリマーを言う。好適なアクリルモノマーは、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びアクリルアミドを含み、好適なスチレンモノマーは、スチレン、アルファ−メチルスチレン、パラ−クロロスチレン、ビニルトルエン及びジビニルベンゼンを含む。
【００３７】
樹脂は、一般に軟化温度と流れ温度を示す。ここで用いる“軟化温度”は、粒子崩壊が始まる温度を言うものとし、“流れ温度”は、キャピラリー流動計内で押出されるのに十分な流動性を示す温度を言うものとする。軟化温度と流れ温度は、（登録商標）SHIMAZU キャピラリー流動計のような流動計を用いて決定される。
【００３８】
トナー微粒子に用いる樹脂は、用いるモノマーの１００重量部当り約０．０１〜約５重量部の量で架橋剤を含有していてもよい。従来の架橋剤が用いられる。一つの実施態様では、トナーは架橋剤を含有しない樹脂を含む。
【００３９】
トナー微粒子は、一つより多い樹脂を含んでいてもよい。一般に、樹脂は５５℃以上のガラス転移温度を有するであろう。一つの実施態様では、微粒子は第１の樹脂と第２の樹脂を含み、それぞれの樹脂は、約５５℃以上、好ましくは約６０℃以上のガラス転移温度を有する。一般に、樹脂は約２，０００より大きな分子量を有するであろう。
【００４０】
トナー微粒子は、架橋ポリマーを含む第１の樹脂と、非架橋ポリマーを含む第２の樹脂とを含む。一つの実施態様では、トナー微粒子は、架橋されたスチレンアクリルポリマーを含む樹脂と、架橋されていないスチレンアクリルポリマーを含む樹脂とを含む。
【００４１】
トナー微粒子は、酸官能基を含む第１の樹脂と、酸官能基を実質的に有していない第２の樹脂を含む。“酸ナンバー”とも言われる酸価は、１グラムの樹脂を中和するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数（ｍｇＫＯＨ／ｇ樹脂）として測定される。したがって、酸価５を有する樹脂は、１グラムの樹脂を中和するのに５ｍｇのＫＯＨを必要とする。ここで用いる“酸官能基を実質的に有していない”とは、約２以下、好ましくは約１．５以下の酸価を有する樹脂を言うものとする。酸官能基を有する樹脂は、一般に、約５〜約１５の範囲、好ましくは約５〜約１０の範囲、更に好ましくは約６〜約７の範囲の酸価を有する。
【００４２】
第２の樹脂に対する第１の樹脂の重量比は、一般に、約１：０．３〜約１：３の範囲、好ましくは約０．７：０．３〜約０．３：０．７の範囲、更に好ましくは約１：１である。樹脂の全重量は結合力を与えるのに十分な量としてトナー微粒子に含まれ、一般には、トナー微粒子の約４０重量％〜約８０重量％、更に好ましくは約５０重量％〜約７０重量％含まれる。一つの実施態様では、トナー微粒子は、約１０重量％〜約４０重量％、好ましくは約２０重量％〜約３０重量％、更に好ましくは約２６重量％の第１の樹脂と、約１０重量％〜約４０重量％、好ましくは約２０重量％〜約３０重量％、更に好ましくは約２６重量％の第２の樹脂とを含む。
【００４３】
一つの実施態様では、非架橋ポリマーは、約２７５，０００の重量平均分子量と約８，４００の数平均分子量を有する。非架橋ポリマーは、ポリモーダルな分子量分布を有していてもよい。一つの実施態様では、架橋されていないポリモーダルな酸官能基含有スチレンブチルアクリレートは、約１３，０００の重量平均分子量の部分と、５５０，０００の分子量の他の部分とを有する。一般には、非架橋コポリマーのガラス転移中間点は、約５５℃〜約６５℃の範囲、好ましくは約６０℃〜約６５℃の範囲、更に好ましくは約６１℃である。一つの実施態様では、非架橋ポリマーは、酸官能基と、約５〜約１５の範囲、好ましくは約５〜約１０の範囲、更に好ましくは約６〜約７の範囲、更により好ましくは約７の酸価とを有する。
【００４４】
好適な架橋されていないスチレンアクリルポリマーは、酸官能基を有する架橋されていないスチレンブチルアクリレートコポリマーである。一般には、１２０℃と５０ラジアン／秒で測定された樹脂のコンプレックス粘度（１２０℃でのｌｏｇη）は、約２〜約５の範囲、好ましくは約３〜約５の範囲、更に好ましくは約３．５であり、１８０℃と５０ラジアン／秒における樹脂のタンジェントδ（１８０℃でのｔａｎδ）は、約０．５〜約２の範囲、好ましくは約０．８〜約１．５の範囲、更に好ましくは約１である。一般には、軟化温度は、約１２０℃〜約１４０℃の範囲、好ましくは約１２５℃〜約１３５℃の範囲、更に好ましくは約１２９℃であり、流れ温度は、約１３０℃〜約１５０℃の範囲、好ましくは約１３５℃〜約１４５℃の範囲、更に好ましくは約１４１℃である。重量平均分子量（Ｍｗ）は、約１５０，０００〜約５００，０００の範囲、好ましくは約２７５，０００であり、数平均分子量は（Ｍｎ）は、約５，０００〜約１０，０００の範囲、好ましくは約８，４００であり、多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ）とも言われる分子量分布は、約２０〜約５０の範囲、好ましくは約３３である。ガラス転移中間点（Ｔｇ）は、約５５℃〜約６５℃の範囲、好ましくは約６０℃〜約６５℃の範囲、更に好ましくは約６１℃である。樹脂の酸価は、約５〜約１５の範囲、好ましくは約５〜約１０の範囲、更に好ましくは約７である。樹脂は少量の、一般には、約２重量％以下、好ましくは約１．６重量％以下のポリプロピレン・ワックスを含有していてもよい。一般には、トルエンに不溶な樹脂の量（％ゲル）は、約６重量％以下、好ましくは約３重量％以下、更に好ましくは約０重量％である。酸官能基を有する好適な非架橋樹脂は、ハークルズサンヨ(Hercules Sanyo)の（登録商標）ＰＩＣＣＯＴＯＮＥＲ ２２００として商業的に入手可能である。
【００４５】
好ましい架橋ポリマーは、スチレンブチルアクリレートコポリマーである。一つの実施態様では、架橋ポリマーは、酸官能基を実質的に有していないスチレンアクリルポリマー、好ましくはスチレンブチルアクリレートコポリマーである。架橋されたスチレンブチルアクリレートのゲル含有量は、約２０％〜約５０％の範囲、好ましくは約３０％〜約５０％である。一つの実施態様では、架橋されたスチレンブチルアクリレートのゲル含有量は約３０％であり、他の実施態様では約４２％である。
【００４６】
一つの実施態様では、架橋ポリマーは、約８３，０００の重量平均分子量と、約１５，０００の数平均分子量を有する。一つの実施態様では、架橋されたスチレンブチルアクリレートコポリマーはモノモーダルである。一般には、架橋コポリマーのガラス転移中間点は、約６０℃〜約７０℃の範囲、好ましくは約６０℃〜約６８℃の範囲、更に好ましくは約６４℃である。
【００４７】
好ましい架橋されたスチレンアクリルポリマーは、架橋されたスチレンブチルアクリレートコポリマー、更に好ましくは酸官能基を実質的に有していない架橋されたスチレンブチルアクリレートコポリマーである。一般には、１２０℃と５０ラジアン／秒で測定された樹脂のコンプレックス粘度（１２０℃でのｌｏｇη）は、約２〜約６の範囲、好ましくは約３〜約５の範囲、更に好ましくは約４．３であり、１８０℃と５０ラジアン／秒における樹脂のタンジェントδ（１８０℃でのｔａｎδ）は、約０．５〜約２の範囲、好ましくは約０．７５〜約１．２５の範囲、更に好ましくは約１．１３である。一般には、軟化温度は、約１４０℃〜約１６０℃の範囲、好ましくは約１５０℃であり、流れ温度は、約１５０℃〜約１７０℃の範囲、好ましくは約１６２℃である。重量平均分子量（Ｍｗ）は、約２５，０００〜約１００，０００の範囲、好ましくは約５０，０００〜約１００，０００の範囲、更に好ましくは約８３，０００であり、数平均分子量は（Ｍｎ）は、約５，０００〜約２０，０００の範囲、好ましくは約１０，０００〜約２０，０００の範囲、更に好ましくは約１５，０００であり、多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ）とも言われる分子量分布は、約４〜約１０の範囲、好ましくは約６である。ガラス転移中間点（Ｔｇ）は、約６０℃〜約７０℃の範囲、好ましくは約６０℃〜約６８℃の範囲、更に好ましくは約６４℃である。樹脂の酸価は、一般に、約５以下、好ましくは約０〜約５の範囲、更に好ましくは約０〜約２である。一つの実施態様では、樹脂の酸価は約１．２以下、好ましくは０である。樹脂は少量の、一般には、樹脂の約３重量％以下、好ましくは樹脂の約１重量％以下のポリプロピレンワックス含有していてもよく、更に好ましくは、ワックスを含有していない。一般には、トルエンに不溶な樹脂の量（％ゲル）は、約２０％〜約５０％、好ましくは約３０％〜約５０％である。一つの実施態様では、％ゲルは約３０％であり、他の実施態様では、％ゲルは約４２％である。酸官能基を実質的に有していない好適な架橋されたスチレンブチルアクリレートは、（登録商標）ＤＩＡＮＡＬ ＦＢ２０６の名のもとに商業的に入手可能である。
【００４８】
一つの実施態様では、トナー微粒子は、酸官能基を有する非架橋ポリマー、好ましくは酸官能基を有するスチレンブチルアクリレートコポリマーを含む樹脂と、架橋ポリマー、好ましくは酸官能基を実質的に有していないスチレンブチルアクリレートコポリマーを含む樹脂とを、約４５：５５〜約６０：４０の範囲の重量比で含む。非架橋ポリマーを含む樹脂の酸価は、約５〜約１５の範囲、好ましくは約５〜約１０の範囲、更に好ましくは約６〜約７の範囲である。
【００４９】
トナー微粒子は、エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスを更に含み、ここでは“エチレンプロピレンコポリマー・ワックス”としばしば言う、ワックスは、一般に、エチレンモノマーとプロピレンモノマーを、エチレン：プロピレンの重量比で約９４：６〜約９９：１の範囲、好ましくは９７：３において含む。一般には、トナー微粒子は、約５重量％まで、好ましくは約３重量％までのエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含む。一つの実施態様では、トナー微粒子は、約１重量％〜約３重量％、好ましくは約１重量％〜約２重量％、更に好ましくは約１．７重量％〜約１．９重量％のエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含む。他の実施態様では、トナー微粒子は、約１重量％〜約５重量％、好ましくは約１重量％〜約３重量％、更に好ましくは約１．５重量％〜約２重量％のエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含む
【００５０】
トナー微粒子は他のワックスを任意的に含んでいてもよいが、一つの実施態様では、トナーはエチレンプロピレンコポリマー・ワックス以外のワックスを実質的に含んでおらず、好ましくは含んでいない。ここで用いる“エチレンプロピレンコポリマー・ワックス以外のワックスを実質的に含んでいない”とは、トナー中に存在する他のワックスのみが、樹脂中に存在する少量のワックスであることを意味するものである。一般に、エチレンプロピレンコポリマー・ワックス以外のワックスは、トナー微粒子の約２重量％以下、好ましくは約０．４重量％以下である。
【００５１】
一般に、トナー微粒子は、ポリプロピレン・ワックスを実質的に含んでおらず、好ましくは含んでいない。ここで用いる“ポリプロピレン・ワックスを実質的に含んでいない”とは、トナー中に存在するポリプロピレン・ワックスのみが、樹脂中に存在する少量のポリプロピレン・ワックスであることを意味するものである。一般に、トナー微粒子は、トナー微粒子の約２重量％以下、好ましくは約０．４重量％以下のポリプロピレン・ワックスを含む。
【００５２】
一般に、エチレンプロピレンコポリマー・ワックスは、約５００〜約１０００の範囲、好ましくは約５００〜約７５０の範囲の分子量を有する。一つの実施態様では、エチレンプロピレンコポリマー・ワックスは約６５０の分子量を有する。ワックスの融点は、一般に、約１２０℃未満、好ましくは約１００℃未満、更に好ましくは約９６℃である。ワックスの溶融粘度は、一般に、９９℃のセンチポイズとして、約８〜約１６の範囲、好ましくは約１２である。一つの実施態様では、トナーは、カルボン酸又は無水物で修飾されていないエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含む。好適な商業的に入手可能なワックスは、ベーカーペトロライト(Baker Petrolite)からの（登録商標）ＰＥＴＲＯＬＯＴＥ ＥＰ−７００である。
【００５３】
トナー微粒子は、磁性成分を更に含んでいてもよい。好適な磁性成分は、この分野において知られ、トナー微粒子に一般に用いられる磁性顔料、金属酸化物又はこれらの混合物を含む。一つの実施態様では、トナー微粒子は鉄酸化物を含む。好適な鉄酸化物は、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト及びこれらの酸化物の修飾された形態を含み、一つの好ましい鉄酸化物はマグネタイトである。トナー微粒子は、約２０重量％〜約６０重量％、好ましくは約４４重量％〜約５０重量％、更に好ましくは約４６重量％において磁性成分を含む。
【００５４】
トナー微粒子は、トナー組成物の電荷特性を安定化するのに寄与する一つ以上の電荷制御剤を更に含んでいてもよい。本発明によれば、トナー組成物は、好ましくは負に帯電したトナーを含む。負−電荷制御剤は、有機化合物のクロム、亜鉛、又はアルミニウム錯体のような有機金属錯体又はキレートを含むが、これらに限定されるものではない。有機酸、アゾ化合物等の錯体又はキレートもまた、好適である。電荷制御剤の更なる例は、第四アンモニウム塩、様々な電子吸引性／供与性の無機粉体、極性材料で表面処理された無機材料、極性ポリマービーズ等を含む。一つの実施態様では、トナー微粒子は、アゾ電荷制御剤、好ましくはクロム電荷制御剤を含む。
【００５５】
電荷制御剤は、電荷特性を安定化させるのに十分な量でトナー微粒子中に含まれる。一つの実施態様では、トナー微粒子は、約０．１重量％〜約１０重量％、好ましくは約０．２５重量％〜約５重量％、更に好ましくは約０．５重量％〜約２重量％、より更に好ましくは約０．７５重量％の電荷制御剤を含む。
【００５６】
一つの実施態様では、トナー微粒子は着色剤を更に含む。好適な着色剤は、染料及び顔料を含む。一般に用いられるあらゆる染料と顔料が用いられる。好適な着色剤である顔料は、縮合されたアゾ顔料とキレートアゾ顔料のようなアゾ顔料；フタロシアニン、アントラキノン、キナクリドン、チオインジゴイド、イソインドリノン及びキノフタロンのような多環顔料；ニトロ顔料、日光の蛍光顔料；カーボネート；クロメート、チタン酸化物；亜鉛酸化物；鉄酸化物及びカーボンブラックを含む。一つの実施態様では、トナー微粒子は、顔料、好ましくはカーボンブラックを含む。顔料は、従来の技術で調製される。
【００５７】
本発明のトナー微粒子は、トナーの分野において一般に知られる方法にしたがって調製される。例えば、樹脂とエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含むワックスとは、互いに混練され、粉砕され、さらに、一般には所望の大きさのトナー粒子を得るために分級される。混練は、加熱ローラー、混練機又は押出機のような加熱−混練機で行なってもよい。微粉化又は粉砕は、適当な破砕ミル又は粉砕ミルで行なわれる。
【００５８】
一般には、トナー微粒子は、約１〜約５０μｍの範囲、更に好ましくは約１〜約２５μｍの範囲、より更に好ましくは約６〜約１２μｍの範囲の直径を有する。好適な粒径分布は、粒子直径サイズのメジアンが、約６〜約１２μｍの範囲、好ましくは約７〜約９μｍの範囲のものである。
【００５９】
一つの実施態様では、トナー微粒子の成分は、混合され、押出機に移され、溶融混合される。押出機から出された混合物は、水中ペレタイザー又はチルドローラーを用いて固化される。次いで、混合物はエアジェットミルで粉砕され、所望の大きさのトナー微粒子を得るために分級される。
【００６０】
粉砕、分級されたトナー微粒子は、高速ブレンダーでシリカ、無機酸化物及び／又はポリマーミクロ球と配合される。好適なシリカは、ヒュームドシリカ及び疎水性処理されたヒュームドシリカを含み、好ましくは、シリカは疎水性処理されたヒュームドシリカである。好適なポリマーミクロ球は、スチレンアクリルミクロ球を含む。一つの実施態様では、得られるトナー組成物は、シリカ、無機酸化物及び／又はミクロ球が表面に結合したトナー微粒子を含む。他の実施態様では、得られるトナー組成物は、シリカ及び／又は無機酸化物が表面に結合したトナー微粒子を含み、トナー微粒子表面に結合し及び／又はトナー微粒子表面に結合しない第２の微粒子としてトナー組成物中に存在するミクロ球を含む。
【００６１】
一つの実施態様では、トナー微粒子は、シリカ、好ましくは疎水性処理されたヒュームドシリカとスチレンアクリルミクロ球と配合される。トナー微粒子は、トナー組成物の全重量に対して、約０．８％〜１．２％、好ましくは約１％のシリカと、約０．１％〜０．１５％、好ましくは約０．１３％のスチレンアクリルミクロ球と配合される。
【００６２】
好ましくは、本発明のトナー微粒子を含むトナー組成物は、紙のような基材に塗布される。一つの実施態様では、紙への塗布後に、トナー組成物は加熱、加圧される。少なくとも一つの回転加熱ローラーと少なくとも一つの回転加圧ローラーとを有する溶融アセンブリを、加熱と加圧のために用いてもよい。加熱ローラーと加圧ローラーは、ニップを形成するように互いに対向して配置されてもよい。ニップを通って紙が通過する。回転加熱ローラー及び回転加圧ローラーの間を紙が通る際に、熱と圧力が加えられる。ローラーの回転速度は、例えば、１秒当り約２．６インチまでに調整される。
【００６３】
一般に、少なくとも約１００℃、好ましくは約１００℃〜約２５０℃、更に好ましくは約１７０℃〜約１９０℃の温度範囲で加熱される。１平方インチ当り少なくとも約１０ポンド、好ましくは１平方インチ当り約１０〜約３０ポンドで加圧される。
【００６４】
本発明によるトナー微粒子は、下記の実施例において更に例示されるであろう。実施例及び本明細書を通して、部及びパーセントは他に示さない限り重量による。
【００６５】
実施例１
下記の表１及び２は、本発明によるトナー微粒子を示す。
【００６６】
【表１】

【００６７】
【表２】

【００６８】
非架橋コポリマーは、ハークルズサンヨ(Hercules Sanyo)の（登録商標）ＰＩＣＣＯＴＯＮＥＲ ２２００としてとして商業的に入手可能であり、架橋コポリマーは、（登録商標）ＤＩＡＮＡＬ ＦＢ２０６として商業的に入手可能である。エチレンプロピレン・ワックスは、約９６℃の融点と約６５０の重量平均分子量とを有し、（登録商標）ＰＥＴＲＯＬＯＴＥ ＥＰ−７００として商業的に入手可能である。電荷制御剤はクロムアゾ錯体である。
【００６９】
実施例２
実験用トナー及びコントロールトナーは、他の標準的な製造のカートリッジを用いて評価される。フューザはアキュムレータローラーの回収を促進するために変更され、トナーの蓄積速度を決定するために容易に重量を測れるようになっている。印刷品質は目視によって決定され、並み、良好又は非常に良好によって評価された。コントロールトナーは、ポリプロピレンワックスを含有する従来のトナー微粒子を含み、実験用トナーは、本発明によるエチレンプロピレンコポリマー・ワックスを含有する微粒子を含む。
【００７０】
コントロールトナー１は、約４８％の８０：２０スチレンブチルアクリレート樹脂、約４９％の鉄酸化物、鉄アゾ電荷制御剤及びポリプロピレンワックスを含むものと信じられる商業的に入手可能なトナーである。
【００７１】
コントロールトナー２は、酸官能基を有する約２６重量％の架橋されていないスチレンブチルアクリレートコポリマー、酸官能基を実質的に有していない約２６重量％の架橋されたスチレンブチルアクリレート、約４６重量％の鉄酸化物、約０．７５重量％のクロムアゾ錯体の電荷制御剤及び約１．４重量％のポリプロピレンホモポリマー・ワックスを含有するトナー微粒子を含む。
【００７２】
実験用トナー１、２、３及び４は、酸官能基を有する約２６重量％の架橋されていないスチレンブチルアクリレートコポリマー、酸官能基を実質的に有していない約２６重量％の架橋されたスチレンブチルアクリレート樹脂、約４６重量％の鉄酸化物及び約０．７５重量％のクロムアゾ錯体の電荷制御剤を含有するトナー微粒子をそれぞれ含む。実験用トナー１、２、３及び４の微粒子は、微粒子の全重量の約１．３重量％、約１．５重量％、約１．７重量％、約１．９重量％のエチレンプロピレンコポリマー・ワックスをそれぞれ含む。
【００７３】
アキュムレーション速度と印刷品質のデータは、下記表３に示される。
【００７４】
【表３】

【００７５】
アキュムレータローラーの重量増加は、エチレンプロピレンコポリマー・ワックスの量が増加するにしたがって相当量減少する。コールドスタート上の光学密度の僅かな減少が起こるものの、エチレンプロピレンコポリマー・ワックスは、約１．９％に達するまで印刷品質に悪影響を与えない。アキュムレータローラーに蓄積されるトナーの低減は、印刷品質の改善とフューザの機械的故障の低減に結びつく。
【００７６】
請求された発明の範囲内における更なる実施態様及び変更は、当業者に明らかであろう。したがって、本発明の範囲は下記の請求の範囲によって考えられ、明細書に記載された方法の詳細に限定されないものと理解される。

Claims (11)

1. （ａ）スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む架橋コポリマーを含む第１の樹脂と、
   （ｂ）スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む非架橋コポリマーを含む第２の樹脂と、
   （ｃ）５００〜１０００の範囲の重量平均分子量を有するエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと、を含むトナー微粒子であって、
   前記第２の樹脂が酸官能基を更に含み、かつ、５〜１５の範囲の酸価を有するトナー微粒子。
2. （ａ）スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む架橋コポリマーを含む第１の樹脂と、
   （ｂ）スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む非架橋コポリマーを含む第２の樹脂と、
   （ｃ）５００〜１０００の範囲の重量平均分子量を有するエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと、を含むトナー微粒子であって、
   前記第２の樹脂が、スチレンモノマーと、アクリルモノマーと、酸官能基とを含む非架橋コポリマーを含み、かつ、５〜１５の範囲の酸価を有し、
   前記第２の樹脂に対する前記第１の樹脂の重量比が、０．７：０．３〜０．３：０．７であり、
   前記エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスが、当該微粒子の１．７重量％〜１．９重量％の量で存在し、かつ、１００℃未満の融点を有するトナー微粒子。
3. トナー微粒子を含むトナー組成物を提供する段階を含み、
   前記トナー微粒子が、スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む架橋コポリマーを含む第１の樹脂と、スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む非架橋コポリマーを含む第２の樹脂と、５００〜１０００の重量平均分子量を有するエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと、を含み、
   さらに、前記第１の樹脂が酸官能基を実質的に有しておらず、前記第２の樹脂が酸官能基を含み、かつ、５〜１５の範囲の酸価を有する、プリンタの非加熱ローラー上におけるトナーの蓄積を低減する方法。
4. 前記第１の樹脂が、架橋されたスチレンブチルアクリレートコポリマーを含み、前記第２の樹脂が、架橋されていないスチレンブチルアクリレートコポリマーを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスが、前記微粒子の１．７重量％〜１．９重量％の量で存在し、かつ、１００℃未満の融点を有する、請求項４に記載の方法。
6. （ａ）酸官能基を実質的に有せず、スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む架橋ポリマーである第１の樹脂と、
   （ｂ）酸官能基を含み、スチレンモノマーとアクリルモノマーとを含む非架橋ポリマーである第２の樹脂と、
   （ｃ）５００〜１０００の重量平均分子量を有するエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスと、を含む、トナー微粒子。
7. 前記第１の樹脂が２，０００より大きな分子量を有し、前記第２の樹脂が２，０００より大きな分子量を有する、請求項６に記載のトナー微粒子。
8. トナー微粒子を含むトナー組成物を提供する段階を含み、
   前記トナー微粒子が、第１の樹脂と、第２の樹脂と、９４：６〜９９：１の範囲のエチレンプロピレン重量比でエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含み、
   さらに、前記第１の樹脂が酸官能基を実質的に有しておらず、前記第２の樹脂が酸官能基を含み、かつ、５〜１５の範囲の酸価を有する、プリンタの非加熱ローラー上におけるトナーの蓄積を低減する方法。
9. （ａ）酸官能基を実質的に有していない第１の樹脂と、
   （ｂ）酸官能基を含む第２の樹脂と、
   （ｃ）９４：６〜９９：１の範囲のエチレンプロピレン重量比でエチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとを含み、
   前記第１の樹脂が前記エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとは異なり、かつ、前記第２の樹脂が前記エチレンプロピレンコポリマーを含むワックスとは異なる、トナー微粒子。
10. 前記第２の樹脂が５〜１５の範囲の酸価を有する、請求項９に記載のトナー微粒子。
11. 前記第１の樹脂が架橋されたスチレンブチルアクリレートコポリマーであり、前記第２の樹脂が架橋されていないスチレンブチルアクリレートコポリマーである、請求項９に記載のトナー微粒子。