JP7232173B2 - 二重キレート剤を用いるトナープロセス - Google Patents

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Description

ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び当該第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含むトナープロセスが本明細書に開示される。更に、トナープロセスで調製されたトナーが開示される。貯蔵部分及び送達部分を備えるカートリッジが更に開示され、当該トナーカートリッジは、トナープロセスで調製されたトナーを収容する。
エマルション凝集（ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ、ＥＡ）トナー粒子は、高温で凝集して所望の形状及びサイズの構造を形成し、例えば、続いて凝集粒子の合体を形成するポリエステル樹脂を含み得る。トナーに組み込まれた成分は、最終的なトナー粒子の特性を示す。例えば、着色剤を添加して、融着器ロールからの放出を提供するためにワックスを添加してもよく、低い最低融着温度（ｍｉｎｉｍｕｍ ｆｕｓｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ＭＦＴ）を提供するために特定のバインダ樹脂を添加してもよい。ＥＡトナー粒子の成分によって制御され得る別のトナー特性は、融着画像光沢である。
高収率（ｈｉｇｈ－ｙｉｅｌｄ、ＨＹ）（又は色素過剰化）のトナー、又は４μｍ未満のサイズのもののようなより小さいサイズのトナーに必要とされるような顔料充填量が高いトナーは、凝集時間が長い場合がある。１つの解決策は、固形物充填量を低減することであり、これは凝集時間を低減するが、収率及びプロセスコストを犠牲にする。２つ目の解決策は、凍結温度を上げることであり、これは凝集時間を低減するが、凝集温度が高くなるとトナー粒子中及びトナー粒子上に大量の金属イオンがトラップされるため、残留金属イオンレベルが高くなり、光沢が制御不能になるか又は低下することになる。しかしながら、より高い顔料充填量では、凍結温度の上昇は、支配的な商業的なトナー中の固形物充填量で合理的な凝集時間及びより低い金属イオン含有量の両方を提供するのに十分ではない。
更に、実施形態では、約４．７マイクロメートルのより小さな粒径、実施形態では、現在入手可能なトナーより約１５℃低い最低固定温度を有するより低い溶融性能を有する低溶融トナーが望ましい。
多くのエマルション凝集プロセスは、水酸化ナトリウム溶液、及び所望によりより少量のエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を使用して、ｐＨを増加させて凝集を凍結させる。トナー粒子中の残留金属カチオンがより高いと、光沢が低下する。単位面積当たりのトナー質量（ｔｏｎｅｒ ｍａｓｓ ｐｅｒ ｕｎｉｔ ａｒｅａ、ＴＭＡ）がより低い場合も光沢が低減するため、この関係は、ＴＭＡがより低い用途、例えば、色素過剰化トナー及びより小さいサイズのトナーの使用に関連する。
光沢等のトナー特性に悪影響を及ぼすことなく、トナー中のより高い残留アルミニウムを可能にすることが望ましい。全体的なトナーの画像品質を改善することも望ましい。提案される１つの方法は、トナーの画質を向上させるために、単位面積当たりのトナー質量を増加させることであった。この手法の問題は、残留アルミニウムもまた増加しない限り光沢が増大することである。ＥＤＴＡの量を低下させることにより、残留アルミニウムを増加させることができ、したがって光沢を低減することができる。しかしながら、この手法は、特定のトナー、実施形態では、特定の結晶性ポリエステル樹脂で調製されるマゼンタ色のトナーを調製する際に困難となり得る。
現在入手可能なトナー組成物及びプロセスは、意図される目的に好適である。しかしながら、改善されたトナー及びトナーのプロセスが必要とされている。更に、トナー機能及びトナー印刷品質に悪影響を及ぼすことなく、残留アルミニウムの増加のような、増加した残留金属の存在を可能にする、改善されたトナープロセスが必要とされている。
ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含むトナープロセスが記載される。
また、少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含み、当該トナーが、第１のキレート剤及び第２のキレート剤を使用して形成され、当該第１のキレート剤及び当該第２のキレート剤が異なり、当該第１のキレート剤が、当該トナー粒子から金属を除去する第１の能力を有し、当該第２のキレート剤が、トナー粒子から金属を除去する第２の能力を有し、当該トナー粒子から金属を除去する当該第１の能力と当該トナー粒子から金属を除去する当該第２の能力とは異なる、トナーも記載される。
また、貯蔵部分と送達部分とを含むトナーカートリッジであって、ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び２リットル第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含むトナープロセスによって調製されるトナーを含む、トナーカートリッジも記載される。
ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含むトナープロセスが提供される。
キレート剤
本開示は、所望の特性を有するトナー粒子が、第１のキレート剤と第２のキレート剤との組み合わせを使用して調製することができ、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は異なる。実施形態では、トナープロセスは、トナー粒子から金属、実施形態ではアルミニウムを抽出する異なる能力をそれぞれ有する２つの異なるキレート剤を使用するエマルション凝集プロセスである。
実施形態では、第１のキレート剤が選択され、第１のキレート剤は、トナー粒子から金属、実施形態ではアルミニウムを除去する第１の能力を有し、第２のキレート剤が選択され、第２のキレート剤は、トナー粒子から金属を除去する第２の能力を有し、トナー粒子から金属を除去する当該第１の能力とトナー粒子から金属を除去する当該第２の能力とは異なる。
特定の実施形態では、第１のキレート剤は、トナー粒子から第１の量の金属、実施形態ではアルミニウムを除去する特性を有し、第２のキレート剤は、トナー粒子から第２の量の金属、実施形態ではアルミニウムを除去する特性を有し、第１の量の金属は、第２の量の金属よりも多い。すなわち、トナーから金属を除去する能力は、第１のキレート剤中でより大きく、第２のキレート剤中でより少ない。
任意の好適な又は所望のキレート剤は、本明細書のトナープロセスのための第１及び第２のキレート剤のために選択することができる。実施形態では、第１のキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＥＤＴＡ）、グルコナール、ヒドロキシル－２．２”イミノジコハク酸（ｈｙｄｒｏｘｙｌ－２．２”ｉｍｉｎｏｄｉｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ、ＨＩＤＳ）、ジカルボキシルメチルグルタミン酸（ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｍｅｔｈｙｌ ｇｌｕｔａｍｉｃ ａｃｉｄ、ＧＬＤＡ）、メチルグリシジル二酢酸（ｍｅｔｈｙｌ ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｄｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＭＧＤＡ）、ヒドロキシジエチルイミノ二酢酸（ｈｙｄｒｏｘｙｄｉｅｔｈｙｌｉｍｉｎｏｄｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＨＩＤＡ）、クエン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、ニトロ三酢酸塩、フミン酸、グルタミン酸、グルコン酸、Ｎ，Ｎ’－二酢酸［エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－二酢酸とも呼ばれる］、フルボ酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅｔｒｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＨＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｏａｃｉｄ、ＨＥＤＰ）、フミン酸、五酢酸、四酢酸、メチルグリシン二酢酸、エチレンジアミンジコハク酸、オキシカルボン酸の塩、酒石酸、イミノ二酸（ｉｍｉｎｏ ｄｉａｃｉｄ、ＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ｎｉｔｒｉｌｏｔｒｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＮＴＡ）、アミノポリカルボン酸の塩、ＥＤＴＡの塩、ＥＤＴＡのアルカリ金属塩、酒石酸、シュウ酸、ポリアクリレート、糖アクリレート、クエン酸、ポリアスパラギン酸、ジエチレントリアミンペンタアセテート、３－ヒドロキシ－４－ピリジノン、ドーパミン、ユーカリ、イミノジコハク酸、エチレンジアミンジスクシネート、多糖類、エチレンジニトリロ四酢酸ナトリウム、チアミンピロリン酸、ファルネシルピロリン酸、２－アミノエチルピロリン酸、ヒドロキシルエチリデン－１，１－ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、そのような化合物の塩、及びそれらの混合物からなる群から選択される。特定の実施形態では、第１のキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸である。
実施形態では、第２のキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、グルコナール、ヒドロキシル－２．２”イミノジコハク酸（ＨＩＤＳ）、ジカルボキシルメチルグルタミン酸（ＧＬＤＡ）、メチルグリシジル二酢酸（ＭＧＤＡ）、ヒドロキシジエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、クエン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、ニトロ三酢酸塩、フミン酸、グルタミン酸、グルコン酸、Ｎ，Ｎ’－二酢酸［エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－二酢酸とも呼ばれる］、フルボ酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、フミン酸、五酢酸、四酢酸、メチルグリシン二酢酸、エチレンジアミンジコハク酸、オキシカルボン酸の塩、酒石酸、イミノ二酸（ＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、アミノポリカルボン酸の塩、ＥＤＴＡの塩、ＥＤＴＡのアルカリ金属塩、酒石酸、シュウ酸、ポリアクリレート、糖アクリレート、クエン酸、ポリアスパラギン酸、ジエチレントリアミンペンタアセテート、３－ヒドロキシ－４－ピリジノン、ドーパミン、ユーカリ、イミノジコハク酸、エチレンジアミンジスクシネート、多糖類、エチレンジニトリロ四酢酸ナトリウム、チアミンピロリン酸、ファルネシルピロリン酸、２－アミノエチルピロリン酸、ヒドロキシルエチリデン－１，１－ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、そのような化合物の塩、及びそれらの混合物からなる群から選択される。特定の実施形態では、第２のキレート剤は、エチレンヒドロキシイミノジコハク酸である。
第１及び第２のキレート剤は、任意の好適な又は所望の量で、トナープロセス中に添加することができる。実施形態では、第１のキレート剤は、トナープロセス中の試薬の総重量に基づいて、約０．１～約１．１、又は約０．４５～約１．０５、又は約０．４５～約０．５６重量パーセントの量で添加される。
実施形態では、第２のキレート剤は、トナープロセス中の試薬の総重量に基づいて、約０．１～約１．１、又は約０．４５～約１．０５、又は約０．４５～約０．５６重量パーセントの量で添加される。
特定の実施形態では、トナーから金属を除去する能力がより高い第１のキレート剤は、トナーから金属を除去する能力が小さい第２のキレート剤の量よりも多い量で添加される。
実施形態では、トナープロセスで使用される試薬の総重量に基づいて、第１のキレート剤は、約０．１～約１．１重量パーセントの量で添加され、第２のキレート剤は、約０．１～約１．１重量パーセントの量で添加される。
特定の実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤の両方を含むキレート剤の総量は、トナープロセスで使用される試薬の総重量に基づいて、約０．８～約２重量パーセント、又は約０．９～約１重量パーセント、又は約１．０５重量パーセントである。
第１及び第２のキレート剤は、エマルション凝集トナープロセス中に任意の好適な又は所望の時間で添加することができる。実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、凍結ステップ中に添加される。実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、粒子成長を凍結するステップｅ）の間に添加され、凝集したトナー粒子を形成する。
第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、任意の好適な又は所望の順序で添加することができる。実施形態では、第１のキレート剤を最初に添加し、第２のキレート剤を２番目に添加する。特定の実施形態では、第１のキレート剤を最初に添加し、第２のキレート剤を２番目に添加し、両方のキレート剤を凍結ステップ中に添加する。実施形態では、第１のキレート剤は、ステップｅ）粒子成長の凍結中に添加されて凝集トナー粒子を形成し、第２のキレート剤は、ステップｅ）粒子成長の凍結中に添加されて第１キレート剤の添加後に凝集トナー粒子を形成する。
ｆ）の形成されたトナー粒子は、約１００～約５００ｐｐｍ（百万分率）の残留金属含有量を含み得る。実施形態では、形成されたトナー粒子は、約１００ｐｐｍ（百万分率）～約５００ｐｐｍ、又は約２００ｐｐｍ～約５００ｐｐｍ、又は約３００ｐｐｍ～約５００ｐｐｍの残留量のアルミニウムを有する。実施形態では、ｆ）の形成されたトナー粒子は、約１５０ｐｐｍを超えるアルミニウム含有量を含む。実施形態では、ステップｆ）の形成されたトナー粒子は、約１００～約５００百万分率の残留アルミニウムを含む。実施形態では、ステップｆ）の形成されたトナー粒子は、較正曲線と比較して、試料内の百万分率の元素の総濃度に基づいて、誘導結合プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）分光計によって測定される、約１００～約５００百万分率の残留アルミニウムを含む。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第９，４５４，０９５号を参照されたい。
実施形態では、エマルション凝集トナープロセスは、トナー粒子からアルミニウムを抽出するための異なる能力を有する２つの異なるキレート剤を使用して提供される。第１及び第２のキレート剤の組み合わせを使用して、実施形態では、１．０５％総量のキレート剤、実施形態では０．５６％ＥＤＴＡ及び０．４５％ＨＩＤＳをもたらす組み合わせを使用して、良好なトナー粒子を調製した。０．４５％ＨＩＤＳは、合体中に固まっていないアルミニウムを結びつけるために有効であり、したがって粗さを防止するが、粒子からアルミニウムを効果的に除去することはなく、したがって光沢を増大させることはない。結果は、より高いアルミニウムであり、必要とされる光沢を可能にする。ＨＩＤＳを使用せずに１．５０％ＥＤＴＡを使用する場合、良好な粒子を得ることができるが、残留アルミニウムははるかに低く、光沢が高くなる。
有利には、ＥＤＴＡは安価であり、使用量は少量であるため、コストが影響されない。
樹脂
本開示のトナー粒子は、当該技術分野において好適な任意の既知の樹脂を含み得る。実施形態では、二官能性試薬、三官能性試薬等を使用してもよい。少なくとも３つの官能基を含む１つ以上の試薬は、分岐、更なる分岐及び／又は架橋を可能にするために、ポリマー又は分岐中に組み込まれ得る。ポリエステル用のそのような多官能性モノマーの例には、１，２，４－ベンゼントリカルボン酸、１，２，４－シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７－ナフタレントリカルボン酸、１，２，４－ナフタレントリカルボン酸、１，２，５－ヘキサントリカルボン酸、１，３－ジカルボキシ１－２－メチル１－２－メチレン－カルボキシルプロパン、テトラ（メチレン－カルボキシル）メタン及び１，２，７，８－オクタンテトラカルボン酸、その酸無水物、その低級アルキルエステル等が含まれる。分岐剤は、約０．０１～約１０モル％、約０．０５～約８モル％、約０．１～約５モル％の量で使用され得る。ポリエステル樹脂は、例えば、低融解温度を必要とする用途に使用することができる。
１つ、２つ以上のポリマーを、トナー又はトナー粒子を形成する際に使用し得る。２つ以上のポリマーが使用される実施形態では、設計の選択として、ポリマーは、例えば２つの異なるポリマーのような、任意の好適な比率（例えば重量比）で、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）、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）のようであり得る。
実施形態では、ポリマーは、固形分基準で、約６５～約９５％重量％、約７５～約８５％重量％の量で存在し得る。
好適なポリエステル樹脂としては、例えば、スルホン化、非スルホン化、結晶性、非晶性、これらの組み合わせ等であるものが挙げられる。ポリエステル樹脂は、直鎖状、分岐状、架橋、これらの組み合わせ等であり得る。
非晶性及び結晶性ポリエステル樹脂のような混合物を使用するとき、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂との比は、任意の好適な又は所望の範囲であってよく、実施形態では、約１：９９～約３０：７０、約５：９５～約２５：７５、約５：９５～約１５：９５の範囲であり得る。
「ポリ酸」は、カルボン酸基、少なくとも３つの酸性基、又はそれ以上のような、最後の２つの反応性酸性基を含む、トナー用ポリエステルポリマーを形成するためのモノマーである。したがって、二酸、トリ酸等がポリ酸によって包含される。
「ポリオール」は、アルコール、少なくとも３つ以上のヒドロキシル基のような少なくとも２つの反応性ヒドロキシル基を含む、トナー用ポリエステルポリマーを形成するためのモノマーである。したがって、ジアルコール又はジオール、トリアルコール又はトリオール等は、ポリオールに包含される。
ポリマー中に反応したモノマーはポリマー中に存在しないが、本明細書の目的のために、ポリマーは、そのポリマーを作製するために使用される構成成分モノマーによって定義される。したがって、縮合反応中に、各エステル結合のための水分子を失うポリオール及びポリ酸から作製されたポリエステルでは、ポリマーは、当該ポリオール及び当該ポリ酸を含むと言われる。したがって、例えば、１，２－プロパンジオール及びトリメリット酸が反応してポリエステルを形成する場合、技術的に１，２－プロパンジオール及びトリメリティック酸がポリエステルポリマー中に存在しなくても、本明細書において、ポリマーは、１，２－プロパンジオール及びトリメリット酸を含むと言われる。
非晶性ポリエステル樹脂
本明細書のトナー組成物は、非晶性ポリエステル樹脂を含む。実施形態では、トナー組成物は、コア、シェル、又はその両方に非晶性ポリエステルを含むコアシェル構成を含む。実施形態では、トナー組成物は、コアのみに非晶性ポリエステルを含むコアシェル構成を含む。すなわち、シェルは、非晶性ポリエステルを含まない（含有しない）。
非晶性ポリエステル樹脂は、ジオールと二塩基酸とを任意選択の触媒の存在下で反応させることによって形成されてもよい。非晶性ポリエステルの調製に使用される二酸又はビニル二酸又はビニルジエステルを含むジエステルの例には、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フマル酸、ジメチルフマレート、イタコン酸ジメチル、シス、１，４－ジアセトキシ－２－ブテン、ジエチルフマレート、ジエチルマレエート、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデシルコハク酸、ドデシルコハク酸無水物、グルタル酸、グルタル酸無水物、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ジメチルテレフタレート、ジエチルテレフタレート、ジメチル－イソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルフタレート、無水フタル酸、ジエチルフタレート、ジメチルスクシネート、ジメチルフマレート、ジメチルマレエート、ジメチルグルタレート、ジメチルアジペート、ジメチルドデシルスクシネート、及びそれらの組み合わせのような、ジカルボン酸又はジエステルを含む非晶性ポリエステルの調製に使用される二酸又はビニル二酸を含むジエステル又はビニルジエステルが含まれる。有機二酸又はジエステルは、任意の好適な又は所望の量、実施形態では、樹脂の約４０～約６０モルパーセント、又は樹脂の約４２～約５２モルパーセント、又は樹脂の約４５～約５０モルパーセントで存在し得る。
非晶性ポリエステルの産生に使用され得るジオールの例としては、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、２，２－ジメチルプロパンジオール、２，２，３－トリメチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ドデカンジオール、ビス（ヒドロキシエチル）－ビスフェノールＡ、ビス（２－ヒドロキシプロピル）－ビスフェノールＡ、１，４－シクロヘキサンジメタノール、１，３－シクロヘキサンジメタノール、キシレンジメタノール、シクロヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ビス（２－ヒドロキシエチル）オキシド、ジプロピレングリコール、ジブチレン、及びこれらの組み合わせが含まれる。有機ジオールは、任意の好適な量又は所望の量で、実施形態では、樹脂の約４０～約６０モルパーセント、又は樹脂の約４２～約５５モルパーセント、又は約４５～約５３モルパーセントの量で存在し得る。
非晶性ポリエステル又は任意の結晶性ポリエステルの形成に使用され得る重縮合触媒には、テトラアルキルチタネート、ジブチルスズオキシドのようなジアルキルスズオキシド、ジブチルスズジラウレートのようなテトラアルキルスズ、及びブチルスズ酸化水酸化物のようなジアルキルスズ酸化水酸化物、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、又はそれらの組み合わせが含まれる。このような触媒は、任意の好適な量又は所望の量で、実施形態では、ポリエステル樹脂を産生するために使用される出発二酸又はジエステルに基づいて、約０．０１モルパーセント～約４モルパーセントの量で使用され得る。
実施形態では、好適な非晶性樹脂の例には、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、これらの混合物等が含まれる。
使用され得る非晶性樹脂の例には、アルカリスルホン化ポリエステル樹脂、分岐状アルカリスルホン化ポリエステル樹脂、アルカリスルホン化ポリイミド樹脂、及び分岐状アルカリスルホン化ポリイミド樹脂が含まれる。アルカリスルホン化ポリエステル樹脂は、複数の実施形態で使用され得、その例は、コポリ（エチレン－テレフタレート）－コポリ（エチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－テレフタレート）－コポリ（プロピレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（ジエチレン－テレフタレート）－コポリ（ジエチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－ジエチレン－テレフタレート）－コポリ（プロピレン－ジエチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－ブチレン－テレフタレート）－コポリ（プロピレン－ブチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロポキシ化ビスフェノール－Ａ－フマレート）－コポリ（プロポキシ化ビスフェノールＡ－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－フマレート）－コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－５－スルホ－イソフタレート）、及びコポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－マレエート）－コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－５－スルホ－イソフタレート）の金属又はアルカリ塩のようなものであり、アルカリ金属は、例えば、ナトリウム、リチウム又はカリウムイオンである。
実施形態では、上記のように、非晶性ポリエステル樹脂がラテックス樹脂として選択される。そのような樹脂の例には、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，０６３，８２７号に開示されているものが含まれる。例示的な不飽和無定形ポリエステル樹脂としては、限定するものではないが、ポリ（プロポキシ化ビスフェノールコフマレート）、ポリ（エトキシル化ビスフェノールコフマレート）、ポリ（ブチルオキシレート化ビスフェノールコフマレート）、ポリ（コプロポキシ化ビスフェノールコエトキシル化ビスフェノールコフマレート）、ポリ（１，２－プロピレンフマレート）、ポリ（プロポキシ化ビスフェノールコマレエート）、ポリ（エトキシル化ビスフェノールコマレエート）、ポリ（ブチルオキシル化ビスフェノールコマレエート）、ポリ（コプロポキシ化ビスフェノールコエトキシル化ビスフェノールコマレエート）、ポリ（１，２－プロピレンマレエート）、ポリ（プロポキシ化ビスフェノールコイタコネート）、ポリ（エトキシル化ビスフェノールコイタコネート）、ポリ（ブチレン化ビスフェノールコイタコネート）、ポリ（コプロポキシ化ビスフェノールコエトキシル化ビスフェノールコイタコネート）、ポリ（１，２－プロピレンイタコネート）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
実施形態では、好適なポリエステル樹脂は、式を有するポリ（プロポキシ化ビスフェノールＡコフマレート）樹脂のような非晶性ポリエステルであってもよく
Figure 0007232173000001
式中、ｍは、約５～約１，０００である。そのような樹脂及びその製造方法の例には、米国特許第６，０６３，８２７号に開示されているものが含まれる。
ラテックス樹脂として使用され得る直鎖プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート樹脂の例は、Ｒｅｓａｎａ Ｓ／Ａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｓ Ｑｕｉｍｉｃａｓ（Ｓａｏ Ｐａｕｌｏ，Ｂｒａｚｉｌ）から商品名ＳＰＡＲＩＩで入手可能である。使用され得る、市販されている他のプロポキシ化ビスフェノールＡフマレート樹脂としては、Ｋａｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本）からのＧＴＵＦ及びＦＰＥＳＬ－２、並びにＲｅｉｃｈｈｏｌｄ（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ，Ｎ．Ｃ．）からのＥＭ１８１６３５が挙げられる。
結晶性ポリエステル樹脂
実施形態では、本明細書のトナーは、所望により結晶性ポリエステル樹脂を含む。
結晶性ポリエステル樹脂は、いくつかの供給源から入手可能であり、重縮合触媒の存在下で、有機ジオールと有機二酸とを反応させることによる重縮合プロセスによって調製することができる。一般に、有機ジオールと有機二酸との化学量論的等モル比が使用される。しかしながら、いくつかの例では、有機ジオールの沸点は、約１８０℃～約２３０℃であり、過剰量のジオールを使用し、重縮合プロセス中に除去することができる。使用される触媒の量は様々であり、例えば、樹脂の約０．０１～約１モルパーセントの量で選択することができる。更に、有機二酸の代わりに有機ジエステルを選択することができ、その結果アルコール副生成物が産生される。
有機ジオールの例には、約２～約３６個の炭素原子を有する脂肪族ジオール、例えば、１，２－エタンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール等、アルカリスルホ－脂肪族ジオール、例えば、ソジオ２－スルホ－１，２－エタンジオール、リチオ２－スルホ－１，２－エタンジオール、ポタシオ２－スルホ－１，２－エタンジオール、ソジオ２－スルホ－１，３－プロパンジオール、リチオ２－スルホ－１，３－プロパンジオール、ポタシオ２－スルホ－１，３－プロパンジオール、これらの混合物等が含まれる。脂肪族ジオールは、例えば、樹脂の約４５～約５０モルパーセントの量で選択され、アルカリスルホ－脂肪族ジオールは、最近の約１～約１０モルパーセントの量で選択することができる。
結晶性ポリエステル樹脂の調製のために選択される有機二酸又はジエステルの例には、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン－２，６－ジカルボン酸、ナフタレン－２，７－ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、及びメサコン酸、そのジエステル又は無水物、及びジメチル－５－スルホ－イソフタレート、ジアルキル－５－スルホ－イソフタレート－４－スルホ－１，８－ナフタル酸無水物、４－スルホ－フタル酸、ジメチル－４－スルホ－フタレート、ジアルキル－４－スルホフタレート、４－スルホフェニル－３，５－ジカルボメトキシベンゼン、６－スルホ－２－ナフチル－３，５－ジカルボメトキシイソフタル酸、ジアルキル－スルホ－ベンゼン、スルホ－テレフタル酸、ジメチル－スルホ－テレフタレート、５－スルホ－イソフタル酸、ジアルキル－スルホ－テレフタレート、スルホエタンジオール、２－スルホプロパンジオール、２－スルホブタンジオール、３－スルホペンタンジオール、２－スルホヘキサンジオール、３－スルホ－２－メチル－ペンタンジオール、２－スルホ－３，３－ジメチルペンタンジオール、スルホ－ｐ－ヒドロキシ安息香酸、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）－２－アミノエタンスルホネート、又はそれらの混合物が含まれる。有機二酸は、例えば、樹脂の約４０～約５０モルパーセントの量で選択され、アルカリスルホ脂肪族二酸は、樹脂の約１～約１０モルパーセントの量で選択することができる。
第３のラテックスとして、アルカリスルホン化ポリエステル樹脂のような分岐状非晶性樹脂を選択することができる。アルカリスルホン化ポリエステル樹脂の例には、コポリ（エチレン－テレフタレート）－コポリ（エチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－テレフタレート）－コポリ（プロピレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（ジエチレン－テレフタレート）－コポリ（ジエチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－ジエチレン－テレフタレート）－コポリ（プロピレン－ジエチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロピレン－ブチレン－テレフタレート）コポリ（プロピレン－ブチレン－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（プロポキシ化ビスフェノール－Ａ－フマレート）－コポリ（プロポキシ化ビスフェノールＡ－５－スルホ－イソフタレート）、コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－フマレート）－コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－５スルホ－イソフタレート）、及びコポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－マレエート）コポリ（エトキシル化ビスフェノール－Ａ－５－スルホ－イソフタレート）、の金属塩又はアルカリ塩を使用し得、アルカリ金属は、例えば、ナトリウム、リチウム、又はカリウムイオンが含まれる。
結晶性ポリエステル樹脂の例には、アルカリコポリ（５スルホ－イソフタロイル）－コ－ポリ（エチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（プロピレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ブチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ペンチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（オクチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（エチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（プロピレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ブチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ペンチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ヘキシレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（オキシレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（エチレン－スクシネート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ブチレン－スクシネート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ヘキシレン－スクシネート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（オクチレン－スクシネート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（エチレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（プロピレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ブチレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ペンチレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ヘキシレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（オクチレン－セバケート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（エチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（プロピレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ブチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ペンチレン－アジペート）、アルカリコポリ（５－スルホ－イソフタロイル）－コポリ（ヘキシレン－アジペート）、ポリ（オクチレン－アジペート）が含まれ、アルカリは、ナトリウム、リチウム、又はカリウム等の金属である。複数の実施形態では、アルカリ金属はリチウムである。
結晶性樹脂は、任意の好適な又は所望の量、実施形態では、トナー組成物の約５～約５０重量パーセント、又は約１０～約３５重量パーセントの量で存在し得る。
実施形態では、トナーは、いかなる結晶性ポリエステル樹脂も含まない、すなわち、含有しない。実施形態では、トナーはコアシェル構成を含み、コア及びシェルの両方が結晶性ポリエステル樹脂を含まない。
実施形態では、トナーは、コア、シェル、又はコアとシェルの両方が結晶性ポリエステルを低減された量、実施形態では、トナー組成物の総重量に基づいて、約０～約４、又は約２～約６、又は約１～約５重量パーセント、実施形態では、０より大きく約４重量パーセント未満の量を含むコアシェル構成を含む。特定の実施形態では、コアは結晶性ポリエステル樹脂を含まない。
結晶性樹脂は、例えば、約３０℃～約１２０℃、実施形態では約５０℃～約９０℃の様々な融点を有することができる。結晶性樹脂は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＧＰＣ）によって測定した、例えば約１，０００～約５０，０００、実施形態では約２，０００～約２５，０００の数平均分子量（Ｍｎ）、及び、ポリスチレン標準を用いたゲル浸透クロマトグラフィーによって決定した、例えば約２，０００～約１００，０００、実施形態では約３，０００～約８０，０００の重量平均分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ、Ｍｗ）を有してもよい。結晶性樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、例えば、約２～約６、実施形態では約３～約４であり得る。
実施形態では、結晶性ポリエステルは、約５５℃より大きい開始融解温度及び約８０℃未満のオフセット融解温度を有し、これにより、トナーのＭＤＳＣにおいて単一のピークのみが観察される。
ポリマー樹脂－スチレン、アクリレート、スチレン－アクリレートコポリマー
本明細書におけるトナーは、スチレンモノマー、アクリル酸モノマー、アクリル酸エステルモノマー、アクリレート、スチレン－アクリレートコポリマー、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの樹脂と、任意の結晶性ポリエステルと、を含む。実施形態では、トナー樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂を含む第１の樹脂と、スチレン－アクリレート樹脂を含む第２の樹脂とを含む。実施形態では、第２の樹脂は、スチレンモノマー、アクリル酸モノマー、アクリル酸エステルモノマー、アクリレート、スチレン－アクリレートコポリマー、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。
実施形態では、トナーは、コアシェル構成を含む。実施形態では、コア、シェル、又は両方のうちの少なくとも１つは、ワックスを含み、コアは、非晶性ポリエステル樹脂と、スチレン、アクリレート、スチレン－アクリレートコポリマー、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む樹脂とを含み、シェルは、スチレン、アクリレート、又はスチレン－アクリレートコポリマーのうちの少なくとも１つを含む樹脂を含む。
コア樹脂及びシェル樹脂は、同じであっても異なっていてもよい。実施形態では、トナーは、少なくとも１つのスチレンアクリレートポリマー樹脂を含む。実施形態では、トナーは、コア、シェル、又はその両方に少なくとも１つのスチレンアクリレートポリマー樹脂を含むコアシェル構成を含み、スチレンアクリレートポリマー樹脂は同じであるか又は異なっている。
実施形態では、コア樹脂、シェル樹脂、又はその両方は、独立して、スチレン－アルキルアクリレート、より具体的にはスチレン－ブチルアクリレートポリマーのようなスチレン－ブチルアクリレートポリマーであり得る。
実施形態では、コアは、スチレン－アクリレート樹脂及び非晶性ポリエステル樹脂を含み、シェルは、スチレン－アクリレート樹脂を含む。
実施形態では、コア樹脂、シェル樹脂、又はその両方は各々、スチレンモノマー及びアクリルモノマーを含む。実施形態では、コア樹脂は、少なくとも１つの架橋剤を更に含む。実施形態では、シェル樹脂は、少なくとも１つの架橋剤を更に含む。
ポリマー中に未反応モノマーが存在しないが、本明細書の目的のために、ポリマーは、そのポリマーを作製するために使用される構成成分モノマーによって定義される。したがって、例えば、スチレンモノマー及びアクリレートモノマーからなる樹脂は、スチレン－アクリレート樹脂であると言われる。
実施形態では、トナーは、コアシェル構成を有し、コアは、非晶性ポリエステル樹脂を含む第１の樹脂と、スチレン－アクリレート樹脂を含む第２の樹脂と、所望により、着色剤と、を含み、シェルは、スチレン－アクリレート樹脂を含む。実施形態では、トナーはコアシェル構成を有し、コアは、非晶性ポリエステル樹脂及び第２の樹脂を含む第１の樹脂を含み、第２の樹脂は、スチレン－アクリレート樹脂であり、所望により、着色剤であり、シェルはスチレン－アクリレート樹脂を含む。
本明細書で使用するとき、実施形態では、用語「スチレンモノマー」は、スチレン自体、並びに３－クロロスチレン、２，５－ジクロロスチレン、４－ブロモスチレン、４－ｔｅｒｔ－ブチルスチレン、４－メトキシスチレンのような１つ以上の置換を含有するスチレンを指す。
本明細書で使用するとき、用語「アクリル酸モノマー」は、アクリル酸、メタクリル酸、及びβ－ＣＥＡを指す。本明細書で使用するとき、用語「アクリル酸エステルモノマー」は、アクリル酸及びメタクリル酸のエステルを指す。アクリル酸エステルモノマーには、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、メチルアクリレート及びメチルメタクリレートが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、アクリル酸エステルモノマーはｎ－ブチルアクリレートである。
実施形態では、トナー、コア、シェル、又はその両方のための特定のポリマーの実例には、独立して、ポリ（スチレン－アクリル酸）、ポリスチレン－アルキルアクリレート）、ポリ（スチレン－アルキルメタクリレート）、ポリ（スチレン－アルキルアクリレート－アクリル酸）、ポリ（スチレン－アルキルメタクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート－アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート－アリールアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート－アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート－アクリル酸）、ポリ（スチレン－アルキルアクリレート－アクリロニトリル－アクリル酸）、ポリ（アルキルアクリレート－アクリロニトリル－アクリル酸）、ポリ（メチルメタクリレート－ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリレート－ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリレート－ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリレート－ブタジエン）、ポリ（メチルアクリレート－ブタジエン）、ポリ（エチルアクリレート－ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリレート－ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリレート－ブタジエン）、ポリ（スチレン－イソプレン）、ポリ（メチルスチレン－イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート－イソプレン）、ポリ（エチルメタクリレート－イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリレート－イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリレート－イソプレン）、ポリ（メチルアクリレート－イソプレン）、ポリ（エチルアクリレート－イソプレン）、ポリ（プロピルアクリレート－イソプレン）、ポリ（ブチルアクリレート－イソプレン）、ポリ（スチレン－プロピルアクリレート）、ポリ（スチレン－ブチルアクリレート）、ポリ（スチレン－ブチルアクリレート－アクリル酸）、ポリ（スチレン－ブチルアクリレート－メタクリル酸）、ポリ（スチレン－ブチルアクリレート－アクリロニトリル）、ポリ（スチレン－ブチルアクリレート－アクリロニトリル－アクリル酸）、及び他の同様のポリマーが含まれる。前述のポリマー中のアルキル基は、任意のアルキル基であってもよく、特に、例えば、メチル、エチル、プロピル、及びブチルを含むＣ１～Ｃ１２アルキル基であり得る。アリール基として、当該技術分野において既知の任意のアリール基が使用されてもよい。
実施形態では、スチレンモノマーは、コア樹脂重量の約３０～約９０又は約７０～約９０重量パーセントの量でコア中に存在する。
実施形態では、アクリルエステルモノマーは、コア樹脂重量の約１０～約７０又は約１０～約３０重量パーセントの量でコア中に存在する。
実施形態では、スチレンモノマーは、シェル重量の約３０～約９０又は約７０～約９０重量パーセントの量でシェル中に存在する。
実施形態では、アクリル酸エステルモノマーは、シェルの約１０～約７０、又は約１０～約３０重量％の量でシェル中に存在する。
実施形態では、コア樹脂は、スチレン及びｎ－ブチルアクリレートを含む。
実施形態では、シェル樹脂は、スチレン及びｎ－ブチルアクリレートを含む。
実施形態では、コア樹脂は、約１００ナノメートル（ｎｍ）～約２５０ｎｍ、又は約１００ｎｍ～約１４０ｎｍ、又は約１４０ｎｍ～約２００ｎｍ、又は約１４０～約２５０ｎｍの平均粒径を有し得る。
実施形態では、シェル樹脂は、約１００ナノメートル（ｎｍ）～約２５０ｎｍ、又は約１００ｎｍ～約１４０ｎｍ、又は約１４０ｎｍ～約２００ｎｍ、又は約１４０～約２５０ｎｍの平均粒径を有し得る。
ワックス
本明細書のトナー組成物は、所望により、ワックスを含む。
実施形態では、ワックスは、パラフィンワックスである。任意の好適な又は所望のパラフィンワックスを、本明細書の実施形態のために選択することができる。実施形態では、パラフィンワックスは、Ｂｌｅｎｄｅｄ Ｗａｘｅｓ，Ｉｎｃ．のＢＷ－４２２及びＢＷ－４３６、全てＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．からのＩＧＩ１２４５Ａ、ＩＧＩ１２５０Ａ、ＩＧＩ１２９７Ａ、ＩＧＩ１２６６Ａ、全てＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒａｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣからのＩｎｄｒａｗａｘ６０６２－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ６２６４－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ６４６６－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ６６６８－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ６８７０－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ７０７２－Ｆ、Ｉｎｄｒａｗａｘ８０７０、Ｉｎｄｒａｗａｘ６０６２－Ｓ １４０－１４４、Ｉｎｄｒａｗａｘ６０６２－Ｓ、Ａｌｐｈａ ＷａｘからのＳｈｅｌｌ Ｓａｒａｗａｘ ＳＸ７０、Ｓｔｒａｈｌ ＆ Ｐｉｔｓｃｈ４３４及び６７４パラフィンワックス、全てＢＹＫ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ＆ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓからのＣＨＥＭＢＥＡＤ（登録商標）３０、ＣＨＥＭＢＥＡＤ（登録商標）３０－ＡＭ、ＰＡＲＡＦＩＮＥ ３０、ＰＡＲＡＦＦＩＮ ６０、ＰＡＲＡＦＦＩＮ ＥＭＵＬＳＩＯＮ１３５－４５ＦＤＡ、ＰＡＲＡＦＦＩＮ ＥＭＵＬＳＩＯＮ１５０－４５ＦＤＡを含むパラフィンワックスの分散液、及びびそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
ワックスは、任意の好適な又は所望の量で、トナー中に提供され得る。実施形態では、ワックスは、トナー組成物の総重量に基づいて、約２～約４、約１～約４、又は約１～約９重量パーセントの量で提供される。
実施形態では、ワックスは、エステルワックスである。任意の好適な又は所望のエステルワックスを、本明細書の実施形態のために選択することができる。実施形態では、エステルワックスは、モンタン酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル及びポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ステアリン酸ステアリル及びベヘン酸ベヘニルのような高級脂肪酸及び高級アルコールエステル、高級脂肪酸及び一価又は多価低級アルコールエステル、例えば、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド及びテトラベヘン酸ペンタエリスリトール、モノステアリン酸ジエチレングリコール、ジステアリン酸ジプロピレングリコール、ジステアリン酸ジグリセリル及びテトラステアリン酸トリグリセリルのような高級脂肪酸及び多価アルコール多量体エステル、モノステアリン酸ソルビタン及びステアリン酸コレステリル、パルミチン酸トリアコンタニルのようなコレステロール高級脂肪酸エステルのようなソルビタン高級脂肪酸エステル、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＬｉｃｏｗａｘ Ｆ（商標）、全てＣｈｕｋｙｏ Ｙｕｓｈｉ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能なＭＰ－ＷａｘＳ７６７、Ｓ７９２、Ｓ７９３、全てＳｔｒｏｈｍｅｙｅｒ ＆ ＡｒｐｅからのＥｓｔｅｒ Ｗａｘ Ｅ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ Ｅ ＤＡＢ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＧＥ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＥＳＬ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＥＭＳ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＬＣＰ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＬＧ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＬＧＥ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＥＬＥ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ ＬＡ、Ｅｓｔｅｒ Ｗａｘ Ｅ５０、全てＦｉｎｅ Ｏｒｇａｎｉｃｓから入手可能なＦＩＮＥＳＴＥＲ２８６０、ＦＩＮＥＳＴＥＲ２８４０、ＦＩＮＥＳＴＥＲ２２４０、ＦＩＮＥＳＴＥＲ ＧＭＳ４６５４ Ｖ、ＦＩＮＥＳＴＥＲ ＭＧ９５００、ＦＩＮＥＳＴＥＲ ＭＧ９０００、ＦＩＮＥＳＴＥＲ ＥＧ１０２０、ＦＩＮＥＳＴＥＲ ＥＧ１０１８、及びその組み合わせからなる群から選択することができる。
エステルワックスは、任意の好適な又は所望の量で、トナー中に提供され得る。実施形態では、エステルワックスは、トナー組成物の総重量に基づいて、約１～約４、約２～約４、又は約４～約８重量パーセントの量で提供される。
トナー組成物は、所望により、１つ以上の追加のワックスを含有することができる。任意の追加のワックスは、コア、シェル、又は両方に含まれ得る。任意の追加のワックスは、エマルション凝集トナー組成物に従来使用されている様々なワックスのいずれかを含むことができる。ワックスの好適な例には、ポリエチレン、ポリメチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン／アミド、ポリエチレンテトラフルオロエチレン、及びポリエチレンテトラフルオロエチレン／アミドが含まれる。他の例には、直鎖ポリエチレンワックス及び分岐ポリエチレンワックスを含むポリエチレンワックスのようなポリオレフィンワックス、並びに直鎖ポリプロピレンワックス及び分岐ポリプロピレンワックスを含むポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、アミンワックス、シリコーンワックス、メルカプトワックス、ポリエステルワックス、ウレタンワックス、変性ポリオレフィンワックス（例えば、カルボン酸末端ポリエチレンワックス又はカルボン酸末端ポリプロピレンワックス）、脂肪族極性アミド官能化ワックスのようなアミドワックス、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、高酸モンタンワックスのような高酸ワックス、原油の蒸留に由来するワックスのような微結晶ワックス、等が含まれる。「高酸ワックス」とは、高い酸含有量を有するワックス材料を意味する。ワックスは、所望により、結晶性ワックスが好ましいが、結晶性又は非結晶性であり得る。「結晶性ポリマーワックス」とは、ワックス材料が、ポリマーマトリックス内にポリマー鎖の規則正しい配列を含有することを意味し、これは、結晶融点転移温度（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）Ｔｍによって特徴付けることができる。結晶融解温度は、ポリマー試料の結晶性ドメインの融解温度である。これは、ポリマー内の非晶性領域のポリマー鎖が流動し始める温度を特徴付けるガラス転移点Ｔｇとは対照的である。他の実施形態では、トナーは、上記の第１のワックス及び第２のワックス以外の任意の追加のワックスを含有しない。
ワックスをトナーに配合するためには、ワックスが水中の固体ワックスの１つ以上の水性エマルション又は分散体の形態であることが望ましく、この固体ワックスの粒径は通常、約１００～約５００ｎｍの範囲である。
存在する場合、トナーは、任意の好適な又は所望の量、実施形態では、トナーの約１～約１３重量パーセント、又は約３～約１５重量パーセント、又は約５～約１１重量パーセントの量で含有し得る。
着色剤
トナーは、所望により、着色剤を含有し得る。任意の好適な又は所望の界面活性剤を選択することができる。実施形態では、着色剤は、顔料、染料、顔料と染料との混合物、顔料の混合物、染料の混合物等であり得る。簡潔にするために、本明細書で使用するとき、用語「着色剤」は、特定の顔料又は他の着色剤成分として指定されない限り、そのような着色剤、染料、顔料、及び混合物を包含することを意味する。実施形態では、着色剤は、顔料、染料、これらの混合物、実施形態では、カーボンブラック、マグネタイト、黒色、シアン、マゼンタ、黄色、赤色、緑色、青色、茶色、これらの混合物を、トナー組成物の総重量に基づいて約１重量パーセント～約２５重量パーセントの量で含む。他の有用な着色剤が、本開示に基づいて容易に明らかになることを理解されたい。実施形態では、着色剤は、マゼンタ色着色剤を含む。
有用な着色剤には、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ５１００及び５８９０（ＢＡＳＦ）、Ｎｏｒｍａｎｄｙ ＭａｇｅｎｔａＲＤ－２４００（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ＶＴ２６４５（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｇｒｅｅｎ Ｌ８７３０（ＢＡＳＦ）、Ａｒｇｙｌｅ ＧｒｅｅｎＸＰ－１１１－Ｓ（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｇｒｅｅｎ Ｔｏｎｅｒ ＧＲ０９９１（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｌｉｔｈｏｌ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ Ｄ３７００（ＢＡＳＦ）、Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｒｅｄ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔ ＮＳＤ Ｒｅｄ用Ｓｃａｒｌｅｔ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、Ｌｉｔｈｏｌ（登録商標）Ｒｕｂｉｎｅ Ｔｏｎｅｒ（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｌｉｔｈｏｌ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ４４４０、ＮＢＤ３７００（ＢＡＳＦ）、Ｂｏｎ Ｒｅｄ Ｃ（Ｄｏｍｉｎｉｏｎ Ｃｏｌｏｒ）、Ｒｏｙａｌ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｒｅｄ ＲＤ－８１９２（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｏｒａｃｅｔ（登録商標）Ｐｉｎｋ ＲＦ（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｒｅｄ３３４０及び３８７１Ｋ（ＢＡＳＦ）、Ｌｉｔｈｏｌ（登録商標）Ｆａｓｔ Ｓｃａｒｌｅｔ Ｌ４３００（ＢＡＳＦ）、ＲＥ－０５Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ（ＤＩＣ）、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｄ６８４０、Ｄ７０８０、Ｋ７０９０、Ｋ６９１０、及びＬ７０２０（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｄａｎ Ｂｌｕｅ ＯＳ（ＢＡＳＦ）、Ｎｅｏｐｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ ＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）、ＰＶ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｂ２Ｇ０１（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｏｅｃｈｓｔ）、Ｉｒｇａｌｉｔｅ（登録商標）Ｂｌｕｅ ＢＣＡ（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ６４７０（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｄａｎ ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶ（Ｍａｔｈｅｓｏｎ、Ｃｏｌｅｍａｎ、Ｂｅｌｌ）、Ｓｕｄａｎ Ｏｒａｎｇｅ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、Ｓｕｄａｎ Ｏｒａｎｅ２２０（ＢＡＳＦ）、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ３０４０（ＢＡＳＦ）、Ｏｒｔｈｏ Ｏｒａｎｇｅ ＯＲ２６７３（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１５２及び１５６０（ＢＡＳＦ）、Ｌｉｔｈｏｌ（登録商標）Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ０９９１Ｋ（ＢＡＳＦ）Ｐａｌｉｏｔｏｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１８４０（ＢＡＳＦ）、Ｎｏｖａｐｅｒｍ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ ＦＧＬ（Ｈｏｅｃｈｓｔ）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＹＥ ０３０５（Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ）、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ００７９０（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｃｏ－Ｇｅｌｂ１２５０（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｃｏ－Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ１３５５（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｃｏ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ Ｄ１１６５、Ｄ１３５５、及びＤ１３５１（ＢＡＳＦ）、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｐｉｎｋ Ｅ（Ｈｏｅｃｈｓｔ）、Ｆａｎａｌ（登録商標）Ｐｉｎｋ Ｄ４８３０（ＢＡＳＦ）、Ｃｉｎｑｕａｓｉａ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ（ＤｕＰｏｎｔ）、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）ＢｌａｃｋＬ９９８４（ＢＡＳＦ）、Ｐｉｇｍｅｎｔ ＢｌａｃｋＫ８０１（ＢＡＳＦ）、及び特に、ＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０（Ｃａｂｏｔ）、Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ５２５０及び５７５０（Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）等のカーボンブラック等、又はそれらの混合物が含まれる。
追加の有用な着色剤には、例えばＳｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているもののような水系分散液中の顔料、例えば、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＢＨＤ ６０１１Ｘ（Ｂｌｕｅ １５ Ｔｙｐ）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＢＨＤ９３１２Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５ ７４１６０）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＢＨＤ６０００Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ ７４１６０）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＧＨＤ９６００Ｘ及びＧＨＤ６００４Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ７ ７４２６０）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＱＨＤ６０４０Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２ ７３９１５）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＲＨＤ ９６６８Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１８５ １２５１６）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＲＨＤ９３６５Ｘ及び９５０４Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５７ １５８５０：１）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＹＨＤ６００５Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ８３ ２１１０８）、ＦＬＥＸＩＶＥＲＳＥ（登録商標）ＹＦＤ ４２４９（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１７ ２１１０５）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＹＨＤ ６０２０Ｘ及び６０４５Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４ １１７４１）、ＳＵＮＳＰＥＲＳＥ（登録商標）ＹＨＤ６００Ｘ及び９６０４Ｘ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１４ ２１０９５）、ＦＬＥＸＩＶＥＲＳＥ（登録商標）ＬＦＤ４３４３及びＬＦＤ９７３６（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７ ７７２２６）等、又はこれらの混合物が含まれる。他の有用な水ベースの着色剤分散液には、Ｃｌａｒｉａｎｔから市販されているもの、例えば、ＨＯＳＴＡＦＩＮＥ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ ＧＲ、ＨＯＳＴＡＦＩＮＥ（登録商標）Ｂｌａｃｋ Ｔ及びＢｌａｃｋ ＴＳ、ＨＯＳＴＡＦＩＮＥ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｂ２Ｇ、ＨＯＳＴＡＦＩＮＥ（登録商標）Ｒｕｂｉｎｅ Ｆ６Ｂ、及び使用前に水及び／又は界面活性剤に分散させることができるＴｏｎｅｒ Ｍａｇｅｎｔａ ６ＢＶＰ２２１３やＴｏｎｅｒ Ｍａｇｅｎｔａ ＥＯ２のようなマゼンタ乾燥顔料が含まれる。
他の有用な着色剤には、ＭｏｂａｙマグネタイトＭ０８０２９、Ｍ９８９６０、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎマグネタイト、ＭＡＰＩＣＯ（登録商標）ＢＬＡＣＫＳ、表面処理マグネタイトのようなマグネタイト、ＰｆｉｚｅｒマグネタイトＣＢ４７９９、ＣＢ５３００、ＣＢ５６００、ＭＸＣ６３６９、Ｂａｙｅｒマグネタイト、ＢＡＹＦＥＲＲＯＸ（登録商標）８６００、８６１０、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｐｉｇｍｅｎｔｓマグネタイト、ＮＰ－６０４、ＮＰ－６０８、ＭａｇｎｏｘマグネタイトＴＭＢ－１００又はＴＭＢ－１０４、等又はこれらの混合物が含まれる。顔料の追加例には、フタロシアニンＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢＬＵＥ Ｌ６９００、Ｄ６８４０、Ｄ７０８０、Ｄ７０２０、Ｐａｕｌ Ｕｈｌｒｉｃｈ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＰＹＬＡＭ（登録商標）ＯＩＬ ＢＬＵＥ、ＰＹＬＡＭ（登録商標）ＯＩＬ ＹＥＬＬＯＷ、ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １、Ｄｏｍｉｎｉｏｎ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｔｄ．（Ｔｏｒｏｎｔｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ）から入手可能な、ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ １、ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ４８、ＬＥＭＯＮ ＣＨＲＯＭＥ ＹＥＬＬＯＷ ＤＣＣ １０２６、ＥＤ．ＴＯＬＵＩＤＩＮＥ ＲＥＤ、及びＢＯＮ ＲＥＤ Ｃ、ＨｏｅｃｈｓｔからのＮＯＶＡＰＥＲＭ（登録商標）ＹＥＬＬＯＷ ＦＧＬ、ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ（登録商標）ＰＩＮＫ Ｅ、及びＣＩＮＱＵＡＳＩＡ（登録商標）ＭＡＧＥＮＴＡ（ＤｕＰｏｎｔ）等が含まれる。マゼンタの例には、ＣＩ ６０７１０、ＣＩ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｒｅｄ １５としてカラーインデックスで識別される２，９－ジメチル置換キナクリドン及びアントラキノン染料、ＣＩ ２６０５０、ＣＩ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １９としてカラーインデックスで識別されるジアゾ染料等及びこれらの混合物が含まれる。シアンの例には、銅テトラ（オクタデシルスルホンアミド）フタロシアニン、ＣＩ ７４１６０としてカラーインデックスに列挙されているｘ銅フタロシアニン顔料、ＤＩ ６９８１０、スペシャルブルーＸ－２１３７としてカラーインデックスに特定されている、Ｃｌ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ、Ａｎｔｈｒａｔｈｒｅｎｅ Ｂｌｕｅ等、又はこれらの混合物が含まれる。選択され得る黄色の実例には、ダイアリーライドイエロー３，３－ジクロロベンジデンアセトアセトアニリド、カラーインデックスでＣＩ１２７００で特定されるモノアゾ顔料、ＣＩ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１６、カラーインデックスでＦｏｒｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＳＥ／ＧＬＮとして特定されるニトロフェニルアミンスルホンアミド、ＣＩ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｙｅｌｌｏｗ３３、２，５－ジメトキシ－４スルホンアニリドフェニルアゾ－４’－クロロ－２，４－ジメトキシアセトアセトアニリド、及びＰｅｒｍａｎｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＧＬが含まれる。ＭＡＰＩＣＯ（登録商標）ＢＬＡＣＫ及びシアン成分の混合物のような着色されたマグネタイトも顔料として選択され得る。
カーボンブラック、シアン、マゼンタ、及び／又は黄色着色のような着色剤は、所望の色をトナーに付与するのに十分な量で組み込まれる。一般に、顔料又は染料は、固形分基準でトナー粒子の約１重量パーセント～約３５重量パーセント、又は約５重量パーセント～約２５重量パーセント、又は約５重量パーセント～約１５重量パーセントの量で用いられる。しかしながら、実施形態では、これらの範囲外の量も使用することができる。
実施形態では、総固形物充填量（トナープロセス中の全固形分の総量）は、約１０～約１４パーセントである。
任意の添加剤
所望に応じて、トナー粒子は、他の任意の添加剤を含有することができる。例えば、トナーは、正又は負の電荷制御剤を、任意の所望又は有効量、一実施形態ではトナーの少なくとも約０．１重量パーセント、別の実施形態ではトナーの少なくとも約１重量パーセント、一実施形態ではトナーの約１０重量パーセント以下、別の実施形態ではトナーの約３重量パーセント以下の量で含むことができる。好適な電荷制御剤の例には、これらに限定されないが、ハロゲン化アルキルピリジニウム、重硫酸塩、アルキルピリジニウム化合物、テトラフルオロホウ酸セチルピリジニウム、ジステアリルジメチルアンモニウムメチルサルフェートのような四級アンモニウム化合物、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ８４（商標）又はＥ８８（商標）（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）のようなアルミニウム塩等並びにこれらの混合物が含まれる。このような電荷制御剤は、シェル樹脂と同時に適用されても、シェル樹脂の適用後に適用されてもよい。
また、流動助剤添加剤を含むトナー粒子外部添加剤粒子とブレンドすることもでき、これは、トナー粒子の表面上に存在することができる。これらの添加剤の例には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化スズのような金属酸化物等、並びにそれらの混合物、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）のようなコロイド及び非晶性シリカ、ステアリン酸亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウム等、並びにそれらの混合物を含む脂肪酸の金属塩及び金属塩等が含まれるが、これらに限定されない。これらの外部添加剤の各々は、任意の所望の又は有効な量、実施形態では、トナーの少なくとも約０．１重量パーセント、又はトナーの少なくとも約０．２５重量パーセント、又はトナーの約５重量パーセント以下、又はトナーの約３重量パーセント以下、の量で存在することができる。好適な添加剤には、これらに限定されるものではないが、米国特許第３，５９０，０００号及び同第６，２１４，５０７号に開示されているものが含まれ、これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれている。このような添加剤は、シェル樹脂と同時に適用されても、シェル樹脂の適用後に適用されてもよい。
凝固剤
本明細書におけるトナーはまた、一価金属凝固剤、二価金属凝固剤、ポリイオン凝固剤等の凝固剤を含有し得る。様々な凝固剤が当該技術分野において既知である。本明細書で使用するとき、「ポリイオン凝固剤」は、少なくとも３、望ましくは少なくとも４又は５の価数を有する金属種から形成される金属塩又は金属酸化物のような塩又は酸化物である凝固剤を指す。したがって、好適な凝固剤には、例えば、フッ化アルミニウムや塩化ポリアルミニウム（ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＡＣ）のようなポリハロゲン化アルミニウムのようなアルミニウムをベースとした凝固剤、ポリアルミニウムスルホシリケート（ｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｕｌｆｏｓｉｌｉｃａｔｅ、ＰＡＳＳ）、ポリ水酸化アルミニウム、ポリリン酸アルミニウムのようなポリアルミニウムシリケートが含まれる。他の好適な凝固剤には、テトラアルキルチチネート、ジアルキルスズオキシド、テトラアルキルスズ酸化水酸化物、ジアルキルスズ酸化水酸化物、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジブチルスズ、酸化ジブチルスズ酸化水酸化物、テトラアルキルスズ、これらの組み合わせ等も含まれるが、これらに限定されない。凝固剤がポリイオン凝固剤である場合、凝固剤は、存在する任意の所望の数のポリイオン原子を有し得る。例えば、実施形態では、好適なポリアルミニウム化合物は、化合物中に約２～約１３、又は約３～約８のアルミニウムイオンが存在し得る。
このような凝固剤は、粒子凝集中にトナー粒子に組み込むことができる。このように、凝固剤は、トナー粒子の約０～約５重量パーセント、又は約０重量パーセント～約３重量パーセントの量で、外部添加剤を除いて、乾燥重量基準で、トナー粒子中に存在することができる。
界面活性剤
エマルション凝集手順によってトナーを調製する際、１つ以上の界面活性剤をプロセス中で使用し得る。好適な界面活性剤には、アニオン性、カチオン性、及び非イオン性界面活性剤が含まれる。実施形態では、アニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の使用は、凝固剤の存在下で凝集プロセスを安定化させるのに役立ち、そうでなければ凝集不安定性につながる可能性がある。
アニオン性界面活性剤には、ドデシル硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌｓｕｌｆａｔｅ、ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン硫酸ナトリウム、ジアルキルベンゼンアルキル硫酸塩及びスルホン酸塩、アビエチン酸、及びＮＥＯＧＥＮ（登録商標）ブランドのアニオン性界面活性剤が含まれる。好適なアニオン性界面活性剤の例は、Ｄａｉｉｃｈｉ Ｋｏｇｙｏ Ｓｅｉｙａｋｕ ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能なＮＥＯＧＥＮ（登録商標）ＲＫ、又は主に分岐ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムで構成されている、Ｔａｙｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本）からのＴＡＹＣＡ ＰＯＷＥＲ ＢＮ２０６０である。
カチオン性界面活性剤の例には、ジアルキルベンゼンアルキルアンモニウムクロリド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムブロミド、塩化ベンザルコニウム、エチルピリジニウムブロミド、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１７臭化トリメチルアンモニウム、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリドが含まれる。Ａｌｋａｒｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＩＲＡＰＯＬ（登録商標）及びＡＬＫＡＱＵＡＴ（登録商標）、Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＳＡＮＩＳＯＬ（登録商標）（塩化ベンザルコニウム）等。好適なカチオン性界面活性剤の例は、主にベンジルジメチルアルコニウムクロリドからなる、Ｋａｏ Ｃｏｒｐ．から入手可能なサニゾールＢ－５０である。
非イオン性界面活性剤の例には、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、メタロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール、例えば、Ｒｈｏｎｅ－Ｐｏｕｌｅｎｃ Ｉｎｃ．から入手可能なＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ－２１０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ－５２０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ－７２０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＯ８９０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＯ－７２０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＯ－２９０、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ－２１０、ＡＮＴＡＲＯＸ（登録商標）として入手可能 ８９０及びＡＮＴＡＲＯＸ（登録商標）８９７が含まれる。好適な非イオン性界面活性剤の例は、主にアルキルフェノールエトキシレートからなるＲｈｏｎｅ－Ｐｏｕｌｅｎｃ Ｉｎｃ．から入手可能なＡＮＴＡＲＯＸ（登録商標）８９７である。
ｐＨを上昇させ、したがって凝集粒子をイオン化させ、安定性を提供し、それによって凝集体のサイズ成長を防止するために使用される塩基の例は、とりわけ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化セシウム等から選択することができる。
使用することができる酸には、例えば、硝酸、硫酸、塩酸、酢酸、クエン酸、トリフルロ酢酸、コハク酸、サリチル酸等が挙げられ、これらの酸は、実施形態では、希釈された形態で、約０．５～約１０重量パーセントの範囲の水、又は約０．７～約５重量パーセントの範囲の水で使用される。
実施形態では、ナフタレンスルホン酸ポリマー界面活性剤が選択される。
プロセス
本明細書のトナープロセスは、実施形態では、エマルション凝集トナー粒子を形成するためのエマルション凝集プロセスである。プロセスには、コア粒子の凝集体を形成するため、ポリマーバインダ（つまり、非晶性ポリエステルと任意にスチレン、アクリレート、又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む第１のラテックス、任意の結晶性ポリエステルラテックス）、任意の着色剤、任意のワックス、任意の界面活性剤、任意の凝固剤、第１のキレート剤及び第２のキレート剤、及び任意の添加剤を凝集させることと、続いて、所望の凝集剤と第２のラテックスを混合してシェル混合物を形成することを含むシェル混合物を調製することと、凝集したコア粒子にシェル混合物をコーティングし、続いて凝集体を合体又は融着させ、その後得られたエマルション凝集トナー粒子を回収し、所望により洗浄し、所望により冷却し、所望により乾燥し、所望によりトナー粒子を単離することと、を含む。
本明細書に記載されるように、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、エマルション凝集プロセスにおいて任意の好適な又は所望の時間で添加され得る。実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、合体ステップ中に添加される。実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、凍結ステップ中に添加される。
実施形態では、本明細書に記載のトナープロセスは、ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレンと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含む。
凝集は、任意の好適な又は所望の温度で実施され得る。実施形態では、凝集ステップｂ）は、約４０～約５０℃の温度で実施される。
凍結は、任意の好適な又は所望の温度で実施され得る。実施形態では、凍結ステップｅ）は、約４０～約５０℃の温度で実施される。
実施形態では、第１のラテックス、任意のワックス、任意の着色剤、及び任意の凝固剤の混合は、例えば、希酸（例えば、０．３モル硝酸）で約４．０～約５．０のｐＨに調整される、約７．０～約８．５のｐＨを有するコア混合物をもたらし、これは、トナーサイズの集合体を提供するためにポリマーのＴｇ未満の温度に加熱することにより凝集する。実施形態では、コア混合物の加熱は、約４０～約６０℃、又は約４５～約５０℃、又は約４０～約５５℃の温度で実施され得る。実施形態では、コア混合物は、約１５分～約１２０分、又は約１５分～約６０分、又は約１５分～約３０分加熱され得る。
次いで、第２のラテックスを合体剤と混合して、シェル混合物を形成し得る。次いで、シェル混合物のｐＨは、例えば、硝酸溶液のような希酸を添加すること等によって、ｐＨが約３．０～約６．０になるまで調整され得る。得られたシェル混合物は、凝集コア粒子の表面上にコーティングされ得、したがって、形成された凝集体の上にシェルを提供することができる。その後、シェル混合物及び凝集コア粒子を、少なくとも１つのスチレン－アクリレート樹脂のようなシェル樹脂ポリマーのいずれかのガラス転移よりも高い温度まで加熱されて、凝集コア粒子を合体させてトナー粒子を形成し得る。実施形態では、シェル混合物及び凝集コア粒子の加熱は、約６５～約９０℃、又は約７０～約８５℃、又は約７５～約８５℃の温度で行われ得る。
実施形態では、シェル混合物又は凝集コア粒子は、約１５分～約４８０分、又は約３０分～約３６０分、又は約９０分～約４８０分の間加熱され得る。
合体した粒子は、所望の形状が達成されるまで、Ｓｙｓｍｅｘ ＦＰＩＡ３０００分析器のような形状係数又は真円度について測定することができる。
得られたトナー粒子を室温（約２０℃～約２５℃）まで冷却することができ、これは当該技術分野において既知の急冷技術を使用することによって急速に冷却され、所望により洗浄されて任意の添加剤又は界面活性剤を除去する。次に、所望によりトナー粒子を乾燥させる。
従来のトナープロセスでは、２つのシェルを添加した後、反応物を約４７～約４８℃以下まで加熱して、低アルミニウムレベルを可能にする。トナー粒径が約４．５～約４．７マイクロメートルに達すると、凍結は、４％ＮａＯＨ溶液を使用して約４．５に調整されたスラリーのｐＨで開始する。次いで、多くの場合、これに続いて、ｐＨが約７．８に達するまでＥＤＴＡ及び追加のＮａＯＨ溶液を添加する。次いで、４％ＮａＯＨを使用してｐＨを約７．８に維持しながら、合体させるため温度をゆっくり上昇させる。
本開示のプロセスでは、第１のキレート剤及び第１のキレート剤とは異なる第２のキレート剤、実施形態では、第１及び第２のキレート剤がトナー粒子から金属を抽出する異なる能力を有する両方が、エマルション凝集トナープロセス中に添加される。特定の実施形態では、凍結中に第１のキレート剤及び第２のキレート剤の両方が添加される。更なる実施形態では、第１のキレート剤を最初に添加し、第２のキレート剤を２番目に添加する。なお更なる実施形態では、第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、凍結ステップ中に添加され、第１のキレート剤は最初に添加され、第２のキレート剤は２番目に添加される。
特定の施形態では、第１のキレート剤はＥＤＴＡであり、第２のキレート剤はＨＩＤＳである。実施形態では、凍結中にＥＤＴＡ及びＨＩＤＳが添加される。特定の実施形態では、ＥＤＴＡを最初に添加し、ＨＩＤＳを２番目に添加する。特定の実施形態では、ＥＤＴＡ及びＨＩＤＳは凍結中に添加され、ＥＤＴＡは最初に添加され、ＨＩＤＳは２番目に添加される。これに続いて、実施形態では、例えばｐＨ約７．８のような所望のｐＨに達するようにＮａＯＨ溶液を使用することによってｐＨを調整する。
実施形態では、単一シェルの添加後、反応物は、約４８℃の温度のように加熱される。トナー粒子サイズが約４．５から約４．７マイクロメートルのような所望のサイズに達すると、例えば、４％ＮａＯＨ溶液を使用してスラリーのｐＨを約４．８に調整するのようにして、任意の好適な又は所望のｐＨへの任意の好適な又は所望の手段によるスラリーのｐＨの調整によって、凍結が開始する。これに続いて、実施形態では、ＥＤＴＡ及びＨＩＤＳを添加することによって、第１及び第２のキレート剤を添加する。次いで、ｐＨが約８．７のｐＨのような所望のｐＨに達するまで、ＮａＯＨ溶液を添加することによるように、ｐＨを更に調整する。次いで、４％ＮａＯＨを使用してｐＨを約８．７に維持しながらのように、ｐＨを維持しながら合体させるため温度をゆっくり上昇させる。
実施形態では、本明細書に記載のトナーは、少なくとも１つの非晶性樹脂、任意の結晶性樹脂、任意のスチレン、アクリレート又はスチレン／アクリレート、任意のワックス、及び任意の着色剤を含み、当該トナーが、第１のキレート剤及び第２のキレート剤を使用して形成され、当該第１のキレート剤及び当該第２のキレート剤が異なり、当該第１のキレート剤が、当該トナー粒子から金属を除去する第１の能力を有し、当該第２のキレート剤が、トナー粒子から金属を除去する第２の能力を有し、当該トナー粒子から金属を除去する当該第１の能力と当該トナー粒子から金属を除去する当該第２の能力とは異なる。
光沢度
トナーの光沢は、粒子中のＡｌ３＋のような保持された金属イオンの量によって影響され得る。保持された金属イオンの量は、ＥＤＴＡのようなキレート剤の添加によって更に調整され得る。実施形態では、本開示のトナー粒子中の保持触媒、例えば、Ａｌ３の量は、約５００ｐｐｍ以下、約４５０ｐｐｍ以下、又は約４００ｐｐｍ以下であり得る。実施形態では、残留アルミニウムレベルは、約３５０～約４５０ｐｐｍである。本開示のトナーの光沢度は、ガードナー光沢単位（ｇｕ）によって測定して、約１０ｇｕ～約７０ｇｕ、約１５ｇｕ～約６５ｇｕ、約２０ｇｕ～約６０ｇｕの光沢度を有し得る。
キレート剤の使用は、保持された金属イオン含有量を減少させ、それによって最終画像の光沢を増大させる。
本トナープロセスによって調製されたトナーでは、各々が、トナー粒子からアルミニウムを抽出するための異なる能力を有する第１のキレート剤及び第１のキレート剤とは異なる第２のキレート剤との組み合わせが用いられる。実施形態では、本明細書のプロセスは、所望の光沢を可能にするより高いアルミニウムを可能にし、実施形態では、約１５～約６０ｇｕの光沢を可能にする。
実施形態では、ｆ）の形成されたトナー粒子は、基材上に配置されて、約０．２５～約０．６２ｍｇ／ｃｍ２のトナー質量面積で画像を形成し、基材に融着させると、約１５ｇｕ～約６０ｇｕの光沢を有する当該画像を提供する。
顕色剤
このように形成されたトナー粒子は、顕色剤組成物に配合され得る。例えば、トナー粒子を担体粒子と混合して、２成分顕色剤組成物を得ることができる。顕色剤中のトナー濃度は、顕色剤の総重量の約１重量％～約２５％、顕色剤の総重量の約２重量％～約１５％であり得、顕色剤組成物の残部は担体である。しかしながら、異なるトナー及び担体百分率を使用して、所望の特性を有する顕色剤組成物を得ることができる。
トナー粒子と混合するための担体粒子の例には、トナー粒子の極性とは反対の極性の電荷を摩擦電気的に得ることができる粒子が含まれる。好適な担体粒子の例示的な例には、顆粒状ジルコン、粒状ケイ素、ガラス、鋼、ニッケル、フェライト、鉄フェライト、二酸化ケイ素、１つ以上のポリマー等が含まれる。
実施形態では、担体粒子は、その上にコーティングを有するコアを含み得、このコアは、本明細書で教示されるような、又は当該技術分野において既知のもののような摩擦電気系においてポリマー又はポリマーの混合物から形成され得る。コーティングには、ポリビニリデンフルオリド、スチレンのターポリマー、メチルメタクリレート、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のようなシラン等のフルオロポリマーが含まれ得る。例えば、例えばＫＹＮＡＲ ３０１（商標）として入手可能なポリフッ化ビニリデン及び／又は例えばＳｏｋｅｎから入手可能なような、約３００，０００～約３５０，０００の重量平均分子量を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含有するコーティングが使用され得る。実施形態では、ＰＭＭＡ及びポリフッ化ビニリデンは、約３０～約７０重量％～約７０～約３０重量％、約４０～約６０重量％～約６０～約４０重量％の割合で混合され得る。コーティングは、例えば、担体の約０．１～約５重量％、担体の約０．５～約２重量％のコーティング重量を有し得る。
様々な効果的で好適な手段、例えば、カスケードロールミキシング、タンブリング、製粉、振とう、静電粉体雲スプレー、流動層混合、静電ディスク処理、静電カーテン処理、それらの組み合わせ等を使用してポリマーを担体コアの表面に塗布し得る。担体コア粒子とポリマーとの混合物は、次いで、ポリマーが溶融し、担体コアに融着することを可能にするために加熱され得る。次いで、コーティングされた担体粒子を冷却し、その後、所望の粒径に分類し得る。
担体粒子は、担体コアへの付着が、例えば、機械的衝撃及び／又は静電引力によって得られるまで、コーティングされた担体粒子の重量に基づいて、約０．０５～約１０重量％、約０．０１～約３重量％の量のポリマーと担体コアをその混合することにより調製することができる。
実施形態では、好適な担体は、例えば、メチルアクリレート及びカーボンブラックを含み、例えば、米国特許第５，２３６，６２９号及び同第５，３３０，８７４号に記載されているプロセスを使用して、例えば、ポリマー混合物の約０．５～約１０重量％、約０．７～約５重量％で、コーティングされた、サイズが約２５～約１００μｍ、サイズが約５０～約７５μｍの鋼コアを含むことができる。
トナー粒子を含む装置
トナー及び顕色剤は、収納機能を超える機能を果たす装置に、容器、ボトル、バッグ又はパッケージのような可撓性容器のような、エンクロージャ又は容器の範囲の多数のデバイスと組み合わされ得る。
関心対象のトナー組成物及び顕色剤は、例えば、画像を形成することのような目的のために同じ送達するために、専用の装置に組み込まれてもよい。したがって、粒子化されたトナー送達装置は既知であり、対象となるトナー調製物又は顕色剤を含有し得る。このような装置には、カートリッジ、タンク、リザーバ等が含まれ、交換可能、使い捨て、又は再利用可能であり得る。そのような装置は、貯蔵部分、分配又は送達部分、等々、加えて、装置へのトナー又は顕色剤の追加と除去を可能にする様々なポート又は開口部、装置内のトナー又は顕色剤の量を監視するためのオプション部分、例えば、撮像装置内の装置の設置及び着座を可能にするために形成又は成形された部分等々を含み得る。
関心のあるトナー又は顕色剤は、例えば、撮像装置構成要素が交換可能又は再利用可能であり得るトナー又は顕色剤を必要とするカートリッジのような撮像装置構成要素トナー又は顕色剤を再帯電又は補充するために、その配送専用の装置に含まれ得る。
また、本明細書のトナーカートリッジは、貯蔵部分と送達部分とを含むトナーカートリッジであり、当該カートリッジは、ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレと、アクリレート又はスチレン／アクリレートと、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、当該樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、当該新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することと、ｄ）第１のキレート剤と第２のキレート剤を添加することであって、当該第１のキレート剤及び第２のキレート剤は、異なる、添加することと、ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成するステップと、ｆ）当該凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、ｇ）所望により、当該トナー粒子を収集することと、を含むトナープロセスによって調製されるトナーを含む。
トナー又は顕色剤は、電気化学的又は電子写真プロセスに使用され得る。実施形態では、任意の既知の種類の画像顕色システムが、例えば、磁気ブラシ顕色、ジャンピング単一構成要素顕色、ハイブリッド消去ゲル化顕色（ｈｙｂｒｉｄ ｓｃａｖｅｎｇｅｌｅｓｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、ＨＳＤ）等を含む、画像顕色装置において使用され得る。これらの及び類似の開発システムは、当業者の目的の範囲内である。
以下の実施例は、本開示の様々な種を更に定義するために提出される。これらの実施例は、例示的なものにすぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。また、別途記載のない限り、部及び百分率は重量である。
スチレンラテックス１。スチレン－ｎ－ブチルアクリレートモノマー比が３．２９のスチレン－ｎ－ブチルアクリレートコポリマーラテックスを、エマルション重合を使用して３００ガロンスケールで調製した。最終ラテックスは、５９．２℃のＴｇ（第２の開始）、４８０００ｇ／ｍｏｌの分子量（Ｍｗ）、８７ｎｍの粒径、及び約３９％の固形分を有した。
結晶性ポリエステルラテックス１。ポリ（１，６－ヘキシレン－１，１２ドデカノエート）結晶性ポリエステル（酸価６．８５ ｍｇＫＯＨ／ｇ、粘度９３．９センチポアズ（ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅ、ｃＰ））を、２重量パーセントのトリエタノールアミンと４重量パーセントのＴａｙｃａ Ｐｏｗｅｒ ＢＮ２０６０で作製された無溶媒の転相エマルションプロセスで調製して約２００ｎｍの粒子サイズと約４０％の固形分を得た。
結晶性ポリエステルラテックス２。結晶性ポリエステルラテックス２は、５％のＴａｙｃａ Ｐｏｗｅｒ ＢＮ２０６０を使用し、粒径が約４０％の固形分で２２０ｎｍであったことを除いて、結晶性ポリエステルラテックス１のように調製した。
非晶性ポリエステルラテックス１。非晶性ポリエステルラテックス１は、約１９，４００のＭｗ、５，０００のＭｎ、約６０℃のＴｇ開始、約１７０～２３０ｎｍの粒径、及び約３５％の組成のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から調製した。
非晶性ポリエステルラテックス２。非晶性ポリエステルラテックス２は、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、約５６℃の開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）、粒径約７０ｎｍ及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有する、エマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から調製した。
非晶性ポリエステルラテックス３。非晶性ポリエステルラテックス３は、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、約５６℃の開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）、粒径約７０ｎｍ及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有する、エマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から調製した。
実施例１
本開示によるトナープロセス。２リットルのガラス反応器において、以下の成分を組み合わせた：約１９４００のＭｗ、約５，０００のＭｎ、約６０℃のＴｇ開始、約１７０～２３０ｎｍの粒径、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた７４．９８グラムの非晶性ポリエステルラテックス１、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、約５６℃の開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）、およそ７０ｎｍの粒径、固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールアドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物、を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた９０．２３グラムの非晶性ポリエステルラテックス３、５９．２℃のＴｇ（第２の開始）、４８０００ｇ／モルの分子量（Ｍｗ）、８７ｎｍの粒径、固形分がおよそ３９％、４６．２６グラムの結晶性ポリエステルラテックス１（上記のとおり）を有する、３００ガロンのスケールでエマルション重合を使用して調製された７．８５グラムのスチレン－アクリレートラテックス１、約９０℃のＴｍ及び約３０％の固形分を有するエマルション中の３５．８８グラムのポリエチレンワックス、固形分、３２．０４グラムＲＥ－０５（Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅマゼンタ顔料、ＤＩＣから入手可能）、７４．１８グラムのＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２６９（マゼンタ顔料、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能）、０．４０グラムのアリールスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物（Ｄｅｍｏｌ ＳＮ－Ｂ、Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）、及び脱イオン水６０５．９０グラム。続いて、ｐＨを、３３．８３ｇの０．３Ｍ硝酸で８．００から４．２０に調整した。その後、約２．８４ｇの硫酸アルミニウムと約３５．００ｇの脱イオン水とを含有する約３７．８５ｇの凝集混合物を、３，０００～４，０００ｒｐｍで均質化しながらスラリーに添加した。その後、混合物を約３５０ｒｐｍで１つのＰ４シャフトで撹拌し、１℃／分温度で加熱し、約４８℃の温度まで昇温した。約１９，４００のＭｗ、約５，０００のＭｎ、約６０℃のＴｇ開始、約１７０～２３０ｎｍの粒径、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールアドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有する、エマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた２２．００グラムの非晶性ポリエステルラテックス１、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）約５６℃、粒径約７０ｎｍ、固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた２６．４７グラムの非晶性ポリエステルラテックス３、約９０℃のＴｍ及び固形分が約３０％を有するエマルション中のポリエチレンワックス１０．２５ｇグラムの第１のシェルを反応器に加え、その後、ｐＨを、０．３Ｍ硝酸３．５０グラムでｐＨ７．８５からｐＨ６．００に調整した。これにより、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒで測定した場合の約４．０～４．５マイクロメートルの体積平均粒径を有する粒子が得られる。次いで、２５．６７ｇの非晶性ポリエステルラテックス１及び３０．８９ｇの非晶性ポリエステルラテックス３の第２のシェルを添加し、その後、３．７９グラム０．３Ｍの硝酸で、ｐＨ７．７５からｐＨ６．００にｐＨを調整した。これにより、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒで測定した場合の約４．３～４．６マイクロメートルの体積平均粒径を有する粒子が得られる。反応器混合物のｐＨを４％水酸化ナトリウム溶液で約４．５に調整し、続いて約４．０４グラムのＶｅｒｓｅｎｅ（商標）１００（エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）キレート剤）及び１．１４グラムのヒドロキシル－２，２，’イミノジコハク酸（ＨＩＤＳ、キレート剤）を添加した。次いで、反応器混合物のｐＨを４％水酸化ナトリウム溶液で約７．８に調整し、撹拌を約１８０ｒｐｍに低下させた。次いで、４％水酸化ナトリウム溶液を使用してｐＨを７．８に維持しながら、反応器混合物を、１分当たり約１℃の温度上昇で８４℃の温度まで加熱した。次いで、混合物のｐＨを、酢酸ナトリウム緩衝液で約７．００に徐々に調整した。次いで、反応器混合物を約８４℃で約２～４時間穏やかに撹拌して、粒子を合体及び回転させた。次に、ミキサーを排出して脱イオン氷でクエンチし、２５マイクロメートルのふるいを使用してふるい分けしながら４０℃未満のスラリー温度を維持した。この混合物のトナーは、約４．３～４．９マイクロメートルの体積平均粒径、約１．２０の幾何学的サイズ分布（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、ＧＳＤ）、及び約０．９８０の円形度を有していた。粒子を室温で脱イオン水で３回洗浄した後、凍結乾燥機を用いて乾燥させた。
実施例２
実施例２は、非晶性ポリエステルラテックス３の代わりに非晶性ポリエステルラテックス２を使用したことを除いて、実施例１の方法で調製した。試薬の総重量に基づいて、ＲＥ－０５Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅマゼンタ顔料の量を３．１０重量パーセント～２．５５重量パーセントまで減少させ、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２６９の量は、試薬の総重量に基づいて７．３０重量パーセント～５．９６重量パーセントに減少した。凝集前のスラリーｐＨは、ｐＨ４．２からｐＨ４．８まで増加した。シェルにワックスを含まない単一のシェルのみが存在する。シェルラテックスのｐＨを、ｐＨ６．０からｐＨ３．８まで低下させた。キレート剤を添加したｐＨを、ｐＨ４．５からｐＨ４．８まで上昇させた。最終凍結ｐＨは、ｐＨ７．８からｐＨ８．７まで増加する。
実施例３
実施例３は、実施例２のＥＤＴＡの１．０５重量％に対して０．５６重量％を使用することを除いて、実施例２の方法で調製した。
実施例４
実施例４は、実施例２の１．０５重量％のＥＤＴＡに対して０．５６重量％のＥＤＴＡを使用することを除き、実施例２の方法で調製した。また、結晶性ポリエステルラテックス１の代わりに結晶性ポリエステルラテックス２を使用した。
比較例５
２リットルのガラス反応器において、以下の成分を組み合わせた：約１９４００のＭｗ、約５，０００のＭｎ、約６０℃のＴｇ開始、約１７０～２３０ｎｍの粒径、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた７５．３８グラムの非晶性ポリエステルラテックス１、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、約５６℃の開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）、およそ７０ｎｍの粒径、固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールアドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物、を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂から作られた９０．６０グラムの非晶性ポリエステルラテックス３、５９．２℃のＴｇ（第２の開始）、４８０００ｇ／モルの分子量（Ｍｗ）、８７ｎｍの粒径、固形分がおよそ３９％、４５．６０グラムの結晶性ポリエステルラテックス１（上記のとおり）を有する、３００ガロンのスケールでエマルション重合を使用して調製された７．８５グラムのスチレン－アクリレートラテックス１、約９０℃のＴｍ及び約３０％の固形分を有するエマルション中の３５．８８グラムのポリエチレンワックス、３２．０４グラムＲＥ－０５（Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅマゼンタ顔料、ＤＩＣから入手可能）、７６．６１グラムのＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２６９（マゼンタ顔料、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能）、０．４０グラムのアリールスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物（Ｄｅｍｏｌ ＳＮ－Ｂ、Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）、及び脱イオン水６０２．７０グラム。続いて、ｐＨを、３４．３８グラムの０．３Ｍ硝酸で８．１２から４．２０に調整した。その後、約２．８４グラムの硫酸アルミニウムと約３５．０１グラムの脱イオン水とを含有する約３７．８５グラムの凝固混合物を、３，０００～４，２００ｒｐｍで均質化しながらスラリーに添加した。その後、混合物を１本のＰ４シャフトで約４００ｒｐｍで撹拌し、毎分１℃の温度上昇で約４７℃の温度まで加熱した。約１９，４００のＭｗ、約５，０００のＭｎ、約６０℃のＴｇ開始、およそ１７０～２３０ｎｍの粒径、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールアドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有する、エマルション中の非晶性ポリエステル樹脂の２２．１１グラムの非晶性ポリエステルラテックス１、約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の数平均分子量（Ｍｎ）、開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）約５６℃、粒径約７０ｎｍ、固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂の２６．５８グラムの非晶性ポリエステルラテックス３、約９０℃のＴｍ及び固形分が約３０％を有するエマルション中のポリエチレンワックス１０．２５グラムの第１のシェルを反応器に加え、その後、ｐＨを、０．３Ｍ硝酸３．４４グラムでｐＨ７．８２から６．００に調整した。これにより、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒで測定した場合の約４．０～４．５マイクロメートルの体積平均粒径を有する粒子が得られる。約１９，４００のＭｎ、約５，０００のＭｗ、約６０℃のＴｇ開始、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物、低分子量非晶性ポリエステル）を有するエマルション中の非晶性ポリエステル樹脂２５．８０グラムの第２のシェル、及び約８６，０００の平均分子量（Ｍｗ）、約５，６００の平均分子数（Ｍｎ）、約５６℃の開始ガラス転移温度（Ｔｇ開始）、及び固形分が約３５％のターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－テレフタレート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡ－ドデセニルスクシネート）ターポリ－（プロポキシ化ビスフェノールＡフマレート）組成物、高分子量非晶性ポリエステル）を有する３１．０１グラムの非晶性ポリエステル樹脂の第２のシェルを反応器に添加し、その後、ｐＨを４．０９グラムの０．３Ｍ硝酸で７．８１から６．００に調整した。これにより、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒで測定した場合の約４．５～４．７マイクロメートルの体積平均粒径を有する粒子が得られる。したがって、実施形態では、ｆ）のトナー粒子は、約４～約５マイクロメートルの体積平均粒径を有する。反応器混合物のｐＨを４％水酸化ナトリウム溶液で約４．５に調整した後、約５．７７グラムのＶｅｒｓｅｎｅ（商標）１００（エチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、ＥＤＴＡ）キレート剤）を添加した。次いで、反応器混合物のｐＨを４％水酸化ナトリウム溶液で約７．８に調整し、撹拌を約１８０ｒｐｍに低下させた。次いで、４％水酸化ナトリウム溶液を使用してｐＨを７．８に維持しながら、反応器混合物を、１分当たり約１℃の温度上昇で８４℃の温度まで加熱した。次いで、混合物のｐＨを、酢酸ナトリウム緩衝液で約７．１０に徐々に調整した。次いで、反応器混合物を約８４℃で約２時間穏やかに撹拌して、粒子を合体及び回転させた。次に、ミキサーを排出して脱イオン氷でクエンチし、２５マイクロメートルのスクリーンを使用してふるい分けしながら４０℃以下のスラリー温度を維持した。この混合物のトナーは、約４．３～４．９マイクロメートル平均粒径、約１．２０の幾何学的サイズ分布（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、ＧＳＤ）、及び約０．９８０の円形度を有していた。粒子を室温で脱イオン水で３回洗浄した後、凍結乾燥機を使用して乾燥させた。
Figure 0007232173000002
ベンチ帯電評価を以下のように行った。３０グラムのスケールで３０グラムの標準担体を用いて、６％のＴＣでトナーを秤量することにより、親トナーについてベンチ電荷を得た。ブレンドされたトナーＥＡトナーについて、１０Ｌヘンシェルブレンドを、シリカ、表面処理されたチタン及びポリテトラフルオロエチレンを特定量で含む既知の添加剤パッケージで行った。試料のコンディショニング後、Ｊゾーン（約２１．１℃及び１０％相対湿度（ＲＨ））に対して最低４８時間、Ａゾーン（約２８℃及び８５％ＲＨ）に対して最低２４時間、顕色剤を、Ｔｕｒｂｕｌａミキサーで、親顕色剤に対して１０分、及びブレンドトナーに対して１０分間及び６０分間添加剤で帯電させた。トナー電荷をｑ／ｄの形態で測定し、電荷対直径の比を測定した。ｑ／ｄは、電荷分光グラフを使用して、トナー電荷分布の中点として視覚的に測定した。電荷は、ゼロ線からの変位のミリメートル（ｍｍ）で報告された。最終的なｍｍ変位は、０．０９２．を乗じることによってフェムトクーロン／ミクロン（ｆＣ／μｍ）に変換することができる。
トナーの質量当たりの電荷比（Ｑ／Ｍ）は、空気流でのブローオフによってトナーを除去した後、顕色剤を含有するファラデーケージの電荷を測定してブローオフ電荷法によっても決定された。ブローオフの前後のケージの重さを計ることで、ケージに収集された全電荷を、ブローオフによって除去されたトナーの質量で除算して、Ｑ／Ｍ比を得る。比較例と比較して、本開示の全てのトナーについて良好な帯電性能が観察された。実施例１を除いて、親電荷は比較例５と等しいか又は比較例５より低かった。
ベンチ帯電評価を、表２に要約する。
Figure 0007232173000003
融着評価。融着評価に供された試料を添加剤（シリカ及びチタニア）とブレンドして、ＳＫＭミル（約１２，０００ｒｐｍ、３０秒間）を使用して、流動及び帯電を改善した。
次に、トナー液を変性Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｃｏｌｏｒ５６０プリンタに入れて、未融着画像を産生した。これらは、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｂｏｌｄ９０ｇｓｍ、コーティングされていない紙（Ｐ／Ｎ ３Ｒ１１５４０）に０．６２ｍｇ／ｃｍ２のＴＭＡ（単位面積あたりのトナー質量）のＴＭＡ（単位面積あたりのトナー質量）を備えたページの中央に載置されたシンプルな正方形のターゲットで、光沢、折り目、及びホットオフセットの測定に使用された。光沢／折り目ターゲットは、ページの中央に載置された正方形の画像であった。一般に、所望のＴＭＡを達成するために、バイアス及び／又は複写機の明るさ設定を調整しながら、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｃｏｌｏｒ５６０プリンタを通過する２～４パスが必要とされる。実験試料の融着結果を、市販のシアン制御トナーと比較した。
次いで、試料を、外部モータ及び温度制御を紙輸送と共に適合させたＸｅｒｏｘ７００製造融着器ＣＲＵからなる、油のない融着固定具で融着させた。融着器の処理速度を３０８．７ｍｍ／ｓ（ニップ滞留～２７ｍｓ）に設定し、融着器ロール温度を、試料上の光沢及び折り目測定のために、低温オフセットからホットオフセット又は最高２２０℃まで変化させた。融着器ロールの設定点温度が変化した後、１０分間の待機時間が存在し、ベルト及び圧力アセンブリの温度を安定化させる。
低温オフセットは、トナーが融着器に付着するが、まだ紙に融着していない温度である。低温オフセット温度を超えると、トナーは、それがホットオフセット温度に達するまで、融着器に対してオフセットされない。
折り目領域。トナー画像は、紙のような基材の部分にトーン画像を付けて折り目を付け、折り目内のトナーが紙から分離する度合いを定量化することで決定される、折り目のような機械的特性を表示する。良好な折り目耐性は、１ｍｍ未満の値と見なすことができ、折り目を付けた画像の平均幅は、画像を用紙に印刷してから、（ａ）画像の印刷領域を内側に折り畳む、（ｂ）折り畳まれた画像の上に、重量が約８６０グラムの標準的なＴｅｆｌｏｎ（商標）コーティングされた銅ロールを通過させ、（ｃ）紙を広げて、綿棒で折り目を付けた画像の表面からゆるいインクを拭き取り、（ｄ）イメージアナライザでインクのない折り目を付けた領域の平均幅を測定する。折り目値は、特に折り目が不均一に壊れるほど画像が十分に硬いとき、面積の観点から報告することもでき、面積で測定すると、１００ミリメートルの折り目値は幅約１ｍｍに相当する。更に、画像は、例えば１を超える破壊係数を示す。
折り目領域の画像解析から、画像が小さい単一の亀裂線を示すか、又はより脆く、容易に割れているかを判定することができる。しわ領域内の単一の割れ目線は、１の破壊係数を提供する一方で、ひび割れの高いクリースは１よりも大きい破壊係数を示す。亀裂が大きいほど破壊係数が大きくなる。
オフィス文書に好適な、許容可能な機械的特性を呈するトナーは、前述の熱可塑性樹脂を利用することによって得ることができる。しかしながら、様々な基材上の可撓性パッケージングのためのデジタル乾式複写用途の必要性も存在する。可撓性包装用途では、トナー材料は、包装プロセスにおいて露出され、画像の高温耐圧性を可能にする高温条件に耐えることができることのような、非常に厳しい要件を満たさなければならない。書籍及びマニュアルのような他のアプリケーションは、画像が隣接する画像に対してドキュメントオフセットされていないことを必要とする。これらの追加要件には、熱硬化特性を提供し、例えば、トナー画像上での融着又は後融着後に架橋樹脂が生じるような代替の樹脂システムが必要である。
最低固定温度。最低固定温度（ＭＦＴ）測定は、特定の温度で融着された紙上の画像を折り畳むことと、標準的な重量を折り目にわたって圧延することと、を含む。印刷はまた、Ｄｕｐｌｏ Ｄ－５９０用紙フォルダのような市販のフォルダを使用して折り畳むこともできる。次いで、折り畳まれた画像を広げ、顕微鏡下で分析し、折り畳み部に示される折り目の量に基づいて数値等級を評価する。この手順は、最低融着温度（非常にわずかな折り目を示す）が得られるまで、様々な温度で繰り返される。
光沢度。約１２０℃～約２１０℃の融着器ロール温度範囲で融着されたトナー画像について、７５度ＢＹＫガードナー光沢計を使用して、印刷光沢（ガードナー光沢単位又は「ｇｕ」）を測定した。（試料の光沢は、トナー、単位面積あたりのトナー質量、紙基材、融着器ロール、及び融着器ロール温度に依存していた）。
光沢斑点。光沢斑点温度は、印刷が、印刷上のｍｍスケール上の不均一な光沢によって特徴付けられる、印刷が斑点模様の質感を示す温度であり、トナーが小さな領域で融着器に付着し始めているためである。
ホットオフセット。高温オフセット温度（ｈｏｔ ｏｆｆｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ＨＯＴ）は、融着器ロールで汚染されたトナーが紙に戻されるように見える温度である。紙のブランク片を観察するために、融着された画像で印刷された直後に、チェースシートが融着器を介して送られる。画像オフセットが、特定の融着器温度でブランクチェースシートに通知される場合、これは、高温オフセット温度である。
４つのマゼンタベンチスケール試料は、許容可能なプロセス条件を維持し、粒子が一緒にくっつくのを防止しながら、アルミニウムを除去するためにＥＤＴＡとＨＩＤＳとの組み合わせを使用した。本発明のプロセスのより高い残留アルミニウムレベルでは、ピーク光沢度が６１ｇｕである比較例５と比較して、実施例３及び４に見られるように、それぞれ、ピーク光沢度が４３．２ｇｕ及び４０．９ｇｕであることが意図される。全ての試料について、折り目固定ＭＦＴは、実験的確実性の範囲内であった。プロセスステップにおけるＥＤＴＡ及びＨＩＤＳの組み合わせは、融着性能に有意に影響を与えなかった。試料のいずれも、トナーを融着器ロールにオフセットさせず、光沢のある斑点を示した。実施例２は、合計１．５０％のキレート剤のための１．０５％ＥＤＴＡ及び０．４５％ＨＩＤＳの組み合わせを有した。同等量のＥＤＴＡ（１．５０％）を有する比較例５は、ＥＤＴＡ及びＨＩＤＳの両方で作製されたトナーと非常に類似した融着性能を有した。例外は、ピーク光沢（比較例５の６２ｇｕ対例２の５８ｇｕ）は、Ａｌレベルが低いために著しく高いことである（検量線と比較した、試料内の百万分率単位の元素の総濃度に基づく、比較例５の８２ｐｐｍ対実施例２の１８１ｐｐｍ。）。（上記参照により組み込まれた米国特許第９，４５４，０９５号を参照されたい。）したがって、キレート剤の組み合わせを使用することにより、より高い残留Ａｌ及びより低い光沢が得られた。
Figure 0007232173000004
Figure 0007232173000005
＊低温オフセット温度、固定寛容度＝（ＣＳＸ紙上のＨＯＴ－ＭＦＴ）又は（最大融着器温度－ＭＦＴ）。許容可能な固定を達成するための温度
したがって、エマルション凝集トナープロセスは、トナー粒子からアルミニウムを抽出するための異なる能力を有する２つの異なるキレート剤を使用して提供される。所望の特性を有するトナー粒子を、ＥＤＴＡ及びＨＩＤＳの組み合わせを使用して調製した。実施形態では、０．５６％ＥＤＴＡ及び０．４５％ＨＩＤＳを使用して、トナー粒子を調製した。より少量のＨＩＤＳ、実施形態では、０．４５％ＨＩＤＳ、は、合体中に固まっていないアルミニウムを結合させるのに有効であり、したがって粗さを防止するが、粒子からアルミニウムを効果的に除去しないため、光沢を増大させることはできなかったことが見出された。結果は、より高いアルミニウムであり、所望の光沢を可能にする。ＨＩＤＳを使用せずに１．５０％ＥＤＴＡを使用することにより、良好なトナー粒子が得られるが、残留アルミニウムははるかに低く、光沢度は上昇することが見出された。

Claims (10)

  1. トナープロセスであって、
    ａ）少なくとも１つの非晶性樹脂と、任意の結晶性樹脂と、任意のスチレン樹脂、任意のアクリレート樹脂又は任意のスチレン／アクリレート樹脂と、任意のワックスと、任意の着色剤と、を含む試薬を混合して、樹脂粒子を含むエマルションを形成することと、
    ｂ）少なくとも１つの凝集剤を添加し、前記樹脂粒子を凝集させて、新生トナー粒子を形成することと、
    ｃ）所望により、１つ以上の樹脂を添加して、前記新生トナー粒子上にシェルを形成し、コアシェル粒子を生成することであって、前記トナー粒子が金属含有量を含む、生成することと、
    ｄ）第１のキレート剤及び第２のキレート剤を添加することであって、前記第１のキレート剤が前記トナー粒子から金属を除去する第１の能力を有し、前記第２のキレート剤が前記トナー粒子から金属を除去する第２の能力を有し、前記トナー粒子から金属を除去する前記第１の能力及び前記トナー粒子から金属を除去する前記第２の能力が異なり、前記第１のキレート剤がエチレンジアミン四酢酸であり、前記第２のキレート剤がエチレンヒドロキシイミノジコハク酸である、添加することと、
    ｅ）粒子成長を凍結して、凝集トナー粒子を形成することと、
    ｆ）前記凝集トナー粒子を合体させてトナー粒子を形成することと、
    ｇ）所望により、前記トナー粒子を収集することと、を含む、トナープロセス。
  2. 前記第１のキレート剤が、前記トナー粒子から第１の量の金属を除去する特性を有し、
    前記第２のキレート剤が、前記トナー粒子から第２の量の金属を除去する特性を有し、
    前記第１の量の金属が、前記第２の量の金属よりも多い、請求項１に記載のトナープロセス。
  3. 前記第１のキレート剤及び前記第２のキレート剤が、ｅ）凍結中に添加される、請求項１に記載のトナープロセス。
  4. 前記第１のキレート剤が、前記トナープロセスで使用される前記試薬の総重量に基づいて、０．１～１．１重量パーセントの量で添加される、請求項１に記載のトナープロセス。
  5. 前記第２のキレート剤が、前記トナープロセスで使用される前記試薬の総重量に基づいて、０．１～１．１重量パーセントの量で添加される、請求項１に記載のトナープロセス。
  6. 前記凝集ステップｂ）が、４０～５０℃の温度で実施される、請求項１に記載のトナープロセス。
  7. 前記凍結ステップｅ）が、４０～５０℃の温度で実施される、請求項１に記載のトナープロセス。
  8. ｆ）の前記トナー粒子が、４～５マイクロメートルの体積平均粒径を有していた、請求項１に記載のトナープロセス。
  9. ｆ）の前記形成されたトナー粒子が、１００～５００百万分率の残留金属含有量を含む、請求項１に記載のトナープロセス。
  10. ｆ）の前記形成されたトナー粒子が、１５０百万分率より多いアルミニウム含有量を含む、請求項１に記載のトナープロセス。
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