JPH07160041A

JPH07160041A - トナー組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH07160041A
Application number: JP6225079A
Authority: JP
Inventors: Raj D Patel; ディー．パテルラジ; Grazyna E Kmiecik-Lawrynowicz; イー．クミエチック−ロリノウィッツグラジナ; Michael A Hopper; エイ．ホッパーマイケル; Melvin D Croucher; ディー．クラウチャーメルヴィン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1995-06-23
Also published as: US5366841A

Abstract

(57)【要約】【目的】既知の微粉末化及び／又は分級方法を用いず
に狭い粒子寸法分布を有する小さいトナー粒子を、効率
よく、経済的に、制御可能且つ直接的に製造する。【構成】顔料、例えばアニオン性界面活性剤及び電荷
制御剤を含む顔料分散物と、樹脂粒子及びカチオン性界
面活性剤を含むラテックス分散物とを、混合して剪断し
て凝集させて均一な分散物を形成し、これを該樹脂のＴ
ｇ程度の温度で攪拌しながら加熱して静電結合した凝集
粒子を形成させ、次いで、これを該樹脂Ｔｇよりも約１
０〜約４５℃高い温度で加熱して、トナー組成物を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は概してトナー処理法に関
し、より詳細には、トナー組成物の製造のための凝集及
び融合法に関する。具体例において、本発明は、既知の
微粉末化及び／又は分級方法を用いず、現時点でのプロ
セスを経済的にするトナーの製造方法に関し、約１〜約
２５μｍ、好ましくは約５〜約１５μｍの平均体積径
と、例えば、コールターカウンタで測定して約１．１８
〜約１．２６の狭いＧＳＤを有するトナー組成物を得る
ことができる。得られたトナーは、カラー処理及びリソ
グラフィを含む既知の電子写真画像形成及び印刷方法に
選択され得る。具体例において、本発明は、顔料及び任
意的には電荷制御剤並びに他の既知のトナー添加剤を、
イオン性界面活性相を約０．５％（以下、別途表示しな
い限り重量％を表す）〜約１０％の量で含む水性混合物
に分散することと、この混合物を、例えば約０．０１〜
約２μｍの体積平均径の懸濁樹脂粒子を含み且つ前記顔
料分散体のイオン性界面活性剤と逆の電荷を持つ対イオ
ン性界面活性剤約１〜約１０％及び非イオン性界面活性
剤１〜約５％を含む水溶液中に懸濁された樹脂粒子を含
むラテックス混合物と共に剪断し、これによって樹脂粒
子、顔料粒子及び任意的な電荷制御粒子を凝集させるこ
とと、その後に、凝集混合物を、樹脂Ｔｇ近傍の敏感な
臨界的な温度領域即ち、樹脂のＴｇより約０〜約１０
℃、好ましくは約５〜約８℃高い温度で攪拌しながら加
熱して、樹脂、顔料及び任意的な電荷制御剤から構成さ
れる平均体積径約４〜約１５μｍの静電的に結合した凝
集体を形成し、その後、この凝集された粒子を融合する
こととを含む方法に向けられている。本願実施例では、
Ｔｇより−１〜＋１０℃の範囲で好適な結果が得られ
た。前述の静電的に結合した凝集粒子の寸法は、この加
熱工程中の温度が樹脂Ｔｇから０〜約１０℃の範囲内で
上昇すると共に大きくなる。サブミクロンのラテックス
及び顔料粒子の凝集は、速度論的に制御されたプロセス
であると考えられている。凝集が樹脂Ｔｇとほぼ同じ又
はそれより高い温度で実行されるので、それゆえ、凝集
工程は、温度に極めて敏感であり、注意深い温度制御が
必須である。より高い温度での攪拌は、より大きい粒子
寸法の凝集体を形成し、例えば５０℃で約６μｍの粒子
寸法が得られるが、６２℃の温度で約１０μｍの粒子寸
法が得られ、これは短時間で狭い粒子寸法分布で得ら
れ、例えば樹脂Ｔｇよりも５℃低い温度で凝集が実施さ
れた場合には１〜３時間であるが、Ｔｇから約＋８℃の
範囲内の温度の凝集では、１〜約１．５時間である。次
いで、この混合物を加熱して、平均粒子体積径が約１〜
約１０μｍのトナー粒子を生成する。加熱段階中で、凝
集された粒子の成分は互いに融合して複合トナー粒子を
形成すると考えられる。他の具体例において、本発明は
現場工程に関し、これは、初めにヘリオゲンブルー(HEL
IOGEN BLUE：商品名）やホスタパームピンク（HOSTAPAE
M PINK：商品名）の如き顔料をベンザルコニウムクロラ
イド〔サニゾール(SANIZOL) Ｂ−５０：商品名）〕の如
きカチオン界面活性剤を含む水性混合物中に、ブリンク
マンポリトロン（Brinkman Polytoron) 、ミクロ流動化
装置(microfluidizer)又はソニケータ(sonicator) の如
き高剪断装置を用いて分散し、その後、この混合物をポ
リ（スチレン−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチ
レン−ブチルアクリレート−アクリル酸）又はプリオト
ーン（PLIOTONE：商品名）、ポリ（スチレン−ブタジエ
ン）の如き樹脂粒子であって、例えば、ブロックハーベ
ンナノサイザ(Brookhaven nanosizer)で測定して体積平
均粒子径が約０．０１〜約０．５μｍの寸法であって、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、例えばネオゲ
ン (NEOGEN) Ｒ（商品名）又はネオゲンＳＣ（商品名）
の如きアニオン界面活性剤及びアルキルフェノキシポリ
（エチレンオキシ）エタノール、例えばイゲパールＣ
Ａ８９７（IGEPALCA897：商品名）又はアンタロックス
８９７（ANTAROX 897 ：商品名）の如き非イオン界面
活性剤を含む水性界面活性剤溶液中に懸濁された樹脂粒
子ラテックスと共に剪断して、それによって、樹脂粒子
と顔料粒子との凝集又はヘテロ凝固を得て；そして、加
熱しながら更に攪拌して、コルタカウンタ（マイクロサ
イザII）による測定で約５〜約１５μｍの範囲の平均径
寸法の静電的に結合した凝集体を形成し、ここで凝集体
粒子の寸法は、樹脂Ｔｇ付近の極めて敏感な領域内、例
えば５４〜６４℃での加熱によって制御されることを含
む。樹脂Ｔｇよりも０〜１０℃高い範囲で加熱して静電
的に結合した凝集体を形成する工程は、有効時間、例え
ば、好ましくは１〜１．５時間で達成される。前述のト
ナーは、優れた線及びベタ解像度を有するカラー画像の
現像に特に有用であり、ここで、実質的にバックグラウ
ンドの染みは存在しない。理論によって制限されること
は好まないが、凝集又はヘテロ凝固は、顔料及び顔料表
面に吸着したカチオン性界面活性剤を含む顔料混合物
が、樹脂粒子及び樹脂粒子に吸着したアニオン性界面活
性剤を含む樹脂混合物によって中和されて起こると考え
られる。この工程は速度論的に制御され、例えば約５４
から６４℃への温度の上昇は、凝集を増大し、それゆ
え、凝集粒子の寸法は、約５〜１０μｍであり、一方、
狭い粒子寸法分布例えばＧＳＤで約１．２０をもたら
す。その後、凝集体を、例えば樹脂Ｔｇよりも１１〜５
０℃高い温度で加熱して、凝集粒子を融着し又は粒子を
融合して、ポリマー及び顔料、並びに任意的な電荷制御
剤を含むトナー組成物の形成させる。更に、他の具体例
では、イオン性界面活性剤を、顔料混合物が顔料粒子及
びアニオン性界面活性剤を含み、懸濁樹脂粒子混合物が
樹脂粒子とカチオン性界面活性剤を含むように交換し；
次いで、本文中で説明される工程を確実にして、攪拌の
間に電荷を中性化することによって凝集させ；それによ
って、例えば５０〜６５℃、特に５４〜６４℃の範囲の
樹脂Ｔｇの臨界的であり敏感な領域内で攪拌及び加熱す
ることによって、静電的に結合した凝集粒子を形成し、
その後、即ちその凝集体が形成された場合には、樹脂Ｔ
ｇより１１〜５０℃高い範囲で加熱して安定なトナー組
成物粒子を形成することができる。具体例において、本
発明の方法に関し重要なことは、温度が凝集の速度、凝
集体の寸法及び凝集体の粒子寸法分布に影響するので、
加熱温度をコンピュータ制御して凝集体を形成すること
である。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，９９６，１２７号には、
酸性又は塩基性の極性基を有するポリマーの一次粒子と
着色剤とから構成される二次粒子の結合粒子よりなるト
ナーが開示されている。米国特許第４，９８３，４８８
号には、着色剤及び／又は磁性粉末の存在下での乳化に
より分散された重合性モノマーを重合して主成分である
樹脂を調製し、次いで得られた重合液の凝集を、凝集後
の液体中の粒子がトナーに適する直径を有するように行
わせることによるトナーの製造方法が開示されている。
従って、この方法は、無機硫酸マグネシウムのような凝
集体を使用することに関連し、広いＧＳＤを有する粒子
が形成される。

【０００３】本願において開示される方法は、ここで示
されるような幾つかの利点を有し、この利点には、分級
しないで狭い粒子寸法分布を有する小さいトナー粒子を
有効に製造すること；トナーの収量が高いこと；大量の
電力消費を回避すること；この方法は迅速に完了するこ
とができ、従って、この方法が魅力的且つ経済的になる
こと；並びに、トナーの粒子寸法を凝集の温度を制御す
ることによって、厳格に制御することができるので制御
可能な方法であること、が含まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ば優れた顔料分散性及び狭いＧＳＤを有するブラック及
びカラートナー組成物の直接的な製造のための簡単且つ
経済的な方法を提供することである。

【０００５】本発明の他の目的は、体積平均径が約５〜
約１２μｍであり、約１．１６〜約１．２６の狭いＧＳ
Ｄを有するトナー粒子の製造方法を提供することであ
る。

【０００６】本発明の更に他の目的は、攪拌しながら、
凝集の温度を樹脂Ｔｇのかなり敏感な領域内である樹脂
Ｔｇから０〜１０℃高い範囲に制御することによって制
御することができる粒子寸法を有するトナー組成物の製
造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のこれら及び他の
課題は、各具体例において本発明のトナー及びその処理
法を提供することにより達成される。本発明の各具体例
においては、改善された凝集若しくはヘテロ凝固、並び
に融合プロセスにより経済的且つ直接的にトナー組成物
を製造する方法が提供され、凝集温度は、最終的なトナ
ー粒子寸法、即ち体積平均径を制御するよう用いること
ができる。

【０００８】各具体例において本発明はトナー組成物の
製造方法に向けられ、この方法は最初にイオン性顔料分
散物を得るか或いは生ぜしめ、例えばリーガル３３０
（商標名）のようなカーボンブラック、フタロシアニ
ン、キナクリドン若しくはローダミンＢ（商品名）型の
ような顔料と例えば塩化ベンザルコニウムのようなカチ
オン性界面活性剤との水性混合物を例えばブリンクマン
・ポリトロンのような高剪断装置を用いて分散させ；次
いで、この混合物を、例えばブリンクマン・ポリトロン
(BRINKMANN POLYTRON)又はソニケータ若しくはミクロ流
動化装置の高剪断装置を用いて、例えばポリ（スチレン
ブタジエン）若しくはポリ（スチレンブチルアクリレー
ト）のようなポリマー粒子から構成され、この懸濁され
た樹脂混合物の粒子寸法が０．０１〜約０．５μｍの範
囲であり、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムのようなアニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活
性剤を含有する水性界面活性剤混合物に懸濁された樹脂
混合物と共に剪断して、顔料粒子と樹脂粒子との凝集若
しくはヘテロ凝固を生ぜしめ、これは樹脂粒子に吸着さ
れたアニオン性界面活性剤と顔料粒子に吸着された反対
電荷のカチオン性界面活性剤との中和によって生じ、こ
の混合物を更に２５０〜５００ｒｐｍで機械式攪拌機を
用いて、樹脂Ｔｇよりも０〜約１０℃、好ましくは５〜
８℃高い温度範囲で加熱しながら攪拌して、約５〜約１
０μｍの範囲にわたる静電的に安定化した凝集体を形成
させ；その後、樹脂Ｔｇより高い例えば約１０℃好まし
くは１５℃〜約５０℃高い温度で加熱して、ラテックス
顔料粒子の融合を起こさせ；次いで例えば熱水で洗浄し
て例えば界面活性剤を除去し、更に例えばエアロマチッ
ク流動床乾燥器、凍結乾燥器又はスプレードライヤなど
の使用により乾燥させ；これによりコールタカウンタに
より測定して体積平均粒子径にて約５〜約１５μｍであ
るような種々の粒子寸法径を有する樹脂と顔料とで構成
されたトナー粒子を得ることができる。

【０００９】更に各具体例において本発明はトナー組成
物の製造方法に向けられ、この方法は（ｉ）例えばリー
ガル３３０（商標名）のようなカーボンブラック、ホス
タパーム・ピンク（商標名）又はＰＶファースト・ブル
ー（ＦＡＳＴＢＬＵＥ）（商標名）などの顔料をトナ
ーに対し約２〜約１０重量％の量で、例えばカオー社か
ら入手しうるサニゾールＢ−５０（商標名）又はアルカ
リル・ケミカルス社から入手しうるミラポール(MILAPO
L)(商標名）などのジアルキルベンゼンジアルキルアン
モニウムクロライドのようなカチオン性界面活性剤を水
に対し約０．５〜約２重量％の量で含有する水性混合物
に、例えばブリンクマン・ポリトロン若しくはＩＫＡホ
モゲナイザーのような毎分約３，０００回転〜毎分約１
０，０００回転の速度における高速剪断装置を約１分間
〜約１２０分間にわたって用いて分散させてイオン性顔
料混合物を調製し；(ii)該イオン性顔料混合物を、例え
ばトナーに対し約４０〜約９８重量％のような有効量で
存在し、例えばポリ（スチレン−ブチルメタクリレー
ト）、プリオトーン（商標名）若しくはポリ（スチレン
−ブタジエン）で構成され、ここでポリマー樹脂ラテッ
クス粒子寸法は、平均体積径で約０．１〜約３μｍであ
る樹脂粒子と、例えばドデシル硫酸ナトリウム、ドデシ
ルベンゼンスルホネート若しくはネオゲン（ＮＥＯＧＥ
Ｎ）Ｒ（商標名）であり、水に対し約０．５〜約２重量
％である対イオン界面活性剤と、例えばポリエチレング
リコール若しくはポリオキシエチレングリコールノニル
フェニルエーテル又はＧＡＦケミカル・カンパニー社か
ら得られるイゲパール（ＩＧＥＰＡＬ）８９７（商標
名）であり、水に対し約０．５〜約３重量％の非イオン
性界面活性剤との水性懸濁物に添加して、顔料、電荷制
御剤及び樹脂粒子の凝集あるいはヘテロ凝固を生じさ
せ；(iii) 該混合物を水で約５０〜約１５％固形分まで
希釈して；(iv)得られた凝集混合物を、例えばブリンク
マン・ポリトロン若しくはＩＫＡホモゲナイザーのよう
な高剪断装置にて、約３０００〜約１００００ｒｐｍの
速度で約１〜約１２０分間、均一化して、ラテックス及
び顔料の均一化混合物を得て、０〜１０℃樹脂Ｔｇより
高い温度範囲内で約２５０〜約５００ｒｐｍで機械式攪
拌器で更に攪拌して、約５〜約１０μｍの体積平均径を
有する静電適に安定した凝集体を形成し；（ｖ）アニオ
ン性界面活性剤若しくは非イオン性界面活性剤を水に対
し０．５〜５重量％の量で更に追加して、(iv)工程にて
形成した凝集体を安定化させ；（vi）静電結合した凝集
複合粒子を約６５〜約９５℃で約６０分間〜約６００分
間にわたり加熱して、約５μｍ〜約１０μｍの体積平均
径及びコールター・カウンタにより測定し約１．１６〜
約１．２６の幾何学的寸法分布とを有するトナー寸法の
粒子を形成させ；(vii）洗浄、濾過及び乾燥によりトナ
ー寸法の粒子を分離して、樹脂及び顔料から構成される
複合粒子のトナー組成物を提供することを含む。次い
で、流れ特性を向上させる添加剤と帯電特性を向上させ
る帯電添加剤とを、形成されたトナーにブレンドするこ
とによって任意的に添加することができ、このような添
加剤には、エアロジル(AEROSILS)（商標名）若しくはシ
リカ、金属酸化物、例えば錫、チタン、脂肪酸の金属塩
例えばステアリン酸亜鉛が含まれ、この添加剤は、種々
の有効量、例えばトナーに対して０．１〜約１０重量％
の量で存在することができる。

【００１０】顔料分散物を得るための好ましい方法は、
主に、用いる顔料の形態に依存する。幾つかの場合に
は、顔料はウェットケーキ状又は水を含有する濃縮され
た形で得られ、ホモジナイザ若しくは攪拌を用いて容易
に分散させることができる。他の場合には顔料は乾燥し
た状態で入手でき、水中分散物を、好ましくは、例えば
Ｍ−１１０ミクロ流動化装置を用いてミクロ流動化さ
せ、ミクロ流動化装置のチャンバに顔料分散物を１〜１
０回にわたり通過させることによって、又は例えばブラ
ンソン７００ソニケータを用いるような音波処理によっ
て行い、必要に応じ例えば上記イオン性若しくは非イオ
ン性界面活性剤のような分散剤を添加する。

【００１１】本発明は、実施例において、トナーのみな
らずトナーの現像剤組成物も包含する。

【００１２】本発明の方法に選択される特定の樹脂粒子
の例には、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（パラ
−メチルスチレン−ブタジエン）、ポリ（メターメチル
スチレン−ブタジエン）、ポリ（α−メチルスチレン−
ブタジエン）、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（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（パラ−メチルスチレン−イ
ソプレン）、ポリ（メタ−メチルスチレン−イソプレ
ン）、ポリ（α−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）からなる群より選択され
る既知のポリマーが含まれる。

【００１３】本発明の方法につき選択される樹脂又は樹
脂粒子は、好ましくは乳化重合技術により調製され、こ
の種の方法に用いるモノマーは、スチレン、アクリレー
ト、メタクリレート、ブダジエン、イソプレン及び必要
に応じ酸性若しくは塩基性オレフィン系モノマー、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタク
リルアミド、ジアルキル若しくはトリアルキルアクリル
アミド若しくはメタクリルアミドの第四アンモニウムハ
ロゲン化物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニ
ル−Ｎ−メチルピリジニウムクロライドなどから成る群
より選択することができる。酸性若しくは塩基性基の存
在は任意であり、この種の基はポリマー樹脂に対し約
０．１〜約１０重量％の種々の量で存在させることがで
きる。乳化重合により樹脂粒子を調製する場合は、例え
ばドデカンチオール（１〜１０％）若しくは四臭化炭素
（約１〜約１０％のような有効量）のような公知の連鎖
移動剤も選択することができる。約０．０１〜約３μｍ
の樹脂粒子を得るための他の方法は、例えば米国特許第
３，６７４，７３６号に開示されたようなポリマー微懸
濁法又は例えば米国特許出願第９２１，１６５号に開示
されたようなポリマー溶液微懸濁法から選択することが
でき、これらの文献を全文にわたって援用して本文の記
載の一部とし、また、機械的磨砕法及び他の公知の方法
も選択することができる。

【００１４】例えばトナーに対し約１〜約２５重量％の
有効量、好ましくは約１〜約１５重量％の量にてトナー
中に存在する選択可能な各種公知の着色料若しくは顔料
には、リーガル３３０（商標名）、リーガル３３０Ｒ
（商標名）、リーガル６６０（商標名）、リーガル６６
０Ｒ（商標名）、リーガル４００（商標名）、リーガル
４００Ｒ（商標名）のようなカーボンブラック、並びに
他の均等な黒色顔料が含まれる。着色顔料としては、公
知のシアン、マゼンタ、ブルー、レッド、グリーン、ブ
ラウン、イエロー又はこれらの混合物の顔料を選択する
ことができる。

【００１５】トナーは更に例えば米国特許第３，９４
４，４９３号；第４，００７，２９３号；第４，０７
９，０１４号；第４，３９４，４３０号及び第４，５６
０，６３５号（これは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帯電添加剤を有するトナーを例示
している）のアルキルピリジニウムハロゲン化物、重硫
酸塩、電荷制御添加剤などの公知の帯電添加剤を例えば
０．１〜５重量％の有効量にて含むこともできる。

【００１６】各具体例にて例えば０．１〜約２５重量％
の量の界面活性剤には、例えばイゲパールＣＡ−２１０
（商品名）、イゲパールＣＡ−５２０（商品名）、イゲ
パールＣＡ−７２０（商品名）、イゲパールＣＯ−８９
０（商品名）、イゲパールＣＯ−７２０（商品名）、イ
ゲパールＣＯ−２９０（商品名）、イゲパールＣＯ−２
１０（商品名）、アンタロックス８９０（商品名）、ア
ンタロックス８９７（商品名））としてローム・プーラ
ン社から購入可能なジアルキル−フェノキシポリ（エチ
レンオキシ）エタノールなどの非イオン性界面活性剤が
含まれる。非イオン性界面活性剤の有効濃度は例えば、
ポリマー樹脂を製造すべく使用するモノマーに対し約
０．０１〜約１０重量％、好ましくは約０．１〜約５重
量％である。

【００１７】アニオン性界面活性剤の例には、例えばド
デシル硫酸ナトリウム（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サルフェート及びスル
ホネート、アルドリッヒ(Aldrich) 社から入手しうるア
ビチン酸、カオー社から入手しうるネオゲンＲ（商標
名）、ネオゲンＳＣ（商標名）などが含まれる。一般に
用いられるアニオン性界面活性剤の有効濃度は、例えば
約０．０１〜約１０重量％、好ましくは約０．１〜約５
重量％である。

【００１８】本発明のトナー及び方法に選択されるカチ
オン性界面活性剤の例には、例えばジアルキルベンゼン
アルキルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、アルキルベンジルメチルアン
モニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモ
ニウムブロマイド、ベンザルコニウムクロライド、セチ
ルピリジニウムブロマイド、Ｃ₁₂、Ｃ₁₅、Ｃ₁₇トリメチ
ルアンモニウムブロマイド、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、ドデシルベンジルトリエ
チルアンモニウムクロライド、アルカリル(Alkaril) ・
ケミカル・カンパニー社から入手しうるミラポール(MIR
APOL) （商品名）及びアルカクワット(ALKAQUAT)（商品
名）、カオー・ケミカルス社から入手しうるサニゾール
（商品名）（ベンザルコニウムクロライド）など、並び
にその混合物を包含する。この界面活性剤は、例えば水
に対し約０．１〜約５重量％のような種々の有効量にて
使用される。好ましくは凝集に用いるカチオン性界面活
性剤とラテックス調製に用いるアニオン性界面活性剤と
のモル比は約０．５〜約４の範囲、好ましくは約０．５
〜２の範囲である。

【００１９】凝集粒子に添加して凝集で得られた粒子寸
法及びＧＳＤを「凍結」、即ち保持する界面活性剤の例
は、例えば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
アルキルサルフェート及びスルホネート、アビエチン酸
（アルドリッヒ社から入手しうる）、ネオゲンＲ（商標
名）、ネオゲンＳＣ（商標名）（カオー社から入手しう
る）などのアニオン性界面活性剤から選択することがで
きる。この界面活性剤は例えば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（ローン・プーラン社からイゲパールＣＡ−２１０
（商品名）、イゲパールＣＡ−５２０（商品名）、イゲ
パールＣＡ−７２０（商品名）、イゲパールＣ０−８９
０（商品名）、イゲパールＣＯ−７２０（商品名）、イ
ゲパールＣＯ−２９０（商品名）、イゲパールＣＯ−２
１０（商品名）、アンタロックス８９０（商品名）及び
アンタロックス８９７（商品名）として入手しうる）の
ような非イオン性界面活性剤を包含する。

【００２０】洗浄若しくは乾燥の後にトナー組成物に添
加しうる表面添加剤は例えば金属塩、脂肪酸の金属塩、
コロイド状シリカ、その混合物などを包含し、これら添
加剤は一般に約０．１〜約２重量％の量で存在させ、こ
れについては米国特許第３，５９０，０００号；第３，
７２０，６１７号；第３，６５５，３７４号及び第３，
９８３，０４５号を参照することができ、その開示全体
を援用して本文の記載の一部とする。好適添加剤はステ
アリン酸亜鉛及びデグッサ社から入手しうるエアロシル
Ｒ９７２（商標名）を包含し、その量は０．１〜２％で
あり、これら添加剤は例えば凝集過程の間に添加し或い
は形成したトナー生成物に配合することができる。

【００２１】

【実施例】

トナー樹脂の製造：ラテックスを乳化重合方法によって
製造した。該ラテックスを、本発明の凝集方法における
トナー粒子を製造するために選択した。

【００２２】ラテックスＡ９８４０ｇのスチレンと２１６０ｇのブチルアクリレー
トと２４０ｇのアクリル酸と１２０ｇの四臭化炭素と４
２０ｇのドデカンチオールとを、２７０ｇのドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＢＳ）アニオン性界
面活性剤（６０％の活性ＳＤＢＳ成分と４０％の水分を
含有するネオゲンＲ（商品名））と２５８ｇのポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル非イオン性界面活性
剤（アンタロックス８９７（商品名）、７０％活性成
分、ポリエトキシル化アルキルフェノール）と１２０ｇ
の過硫酸アンモニウム開始剤とを溶解した１８０００ｇ
の脱イオン水と混合した。次いでエマルジョンを８０℃
にて５時間にわたり重合させた。ラテックスが得られ、
それは、水６０％と、スチレン、ブチルアクリレート及
びアクリル酸から構成され、ブルックハーベンナノサイ
ザによる測定で１６０ｎｍの粒子寸法を有するポリマー
粒子の固形物４０％とを含んでいた。固形物は、デュポ
ンＤＳＣで測定してＴｇ＝５４℃；ヒューレット・パッ
カードＧＰＣで測定してＭｗ＝１９６，０００及びＭｎ
＝５，７００であった。次いで、このラテックスを、示
されているように実施例Ｉ〜VIのトナー製造に選択し、
それらの実施例では凝集段階は５３〜６４℃の臨界温度
範囲内で実施した。

【００２３】顔料分散物の製造：顔料分散物Ｂ：２８０ｇの乾燥ＰＶファースト・ブルー
（商品名）顔料と、５８．５ｇのカチオン性界面活性剤
サニゾールＢ−５０（商品名）とを、８０００ｇの蒸留
水に懸濁し、次いで、この分散物が均一化するまでミク
ロ流動化装置に通した。その後、この混合物を用いて下
記の実施例Ｉ〜VII においてトナーを形成した。

【００２４】トナー粒子の製造：〔実施例Ｉ〕４１７ｇの上記で調製されたＰＶファース
ト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇのラ
テックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｍｌの水を含
有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。ＳＤ
−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断チ
ャンバに連続的に再循環させることによって、均一化し
た。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、１．５時間、緩やかに攪拌しながら５３℃で加熱し
た。生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサ
イザＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．２０
であって７．１μｍの粒子径（平均体積）を有してい
た。この時点で、ネオゲンＲ（商品名）の２０重量％水
溶液４０ｇを釜内容物に添加して、本方法における後の
融合段階の間に更に凝集すること及び寸法が増加するこ
とを防止した。

【００２５】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．１９であって７．１μｍの粒
子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していないこと
を示している。その後、トナー粒子を水で洗浄し、乾燥
した。前述のシアントナーは、８８部のポリスチレン、
１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポリアクリ
ル酸を９４．５％と、フタロシアニンＰＶファストブル
ー（商品名）顔料粒子を５．５％とから構成されてい
た。トナー粒子の収量は、９８．５％であった。

【００２６】〔実施例II〕４１７ｇの前述のＰＶファー
スト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇの
ラテックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｇの水を含
有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。ＳＤ
−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断チ
ャンバに連続的に再循環させることによって、均一化し
た。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、１．５時間、緩やかに攪拌しながら５６℃で加熱し
た。生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサ
イザＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．２１
であって８．１μｍの粒子径を有していた。この時点
で、ネオゲンＲ（商品名）の２０重量％水溶液４０ｇを
釜内容物に添加して、本方法における後の融合段階の間
に更に凝集すること及び寸法が増加することを防止し
た。

【００２７】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．１９であって８．２μｍの粒
子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していないこと
を示している。その後、トナー粒子を水で洗浄し、乾燥
した。前述のシアントナーは、８８部のポリスチレン、
１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポリアクリ
ル酸を９４．５％と、フタロシアニン顔料粒子を５．５
％とから構成されていた。トナー粒子の収量は、９８％
であった。

【００２８】〔実施例III 〕４１７ｇの前述のＰＶファ
ースト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇ
のラテックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｇの水を
含有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。Ｓ
Ｄ−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断
チャンバに連続的に再循環させることによって、均一化
した。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、８０分間、緩やかに攪拌しながら５８℃で加熱し
た。生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサ
イザＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．２１
であって８．８μｍの粒子径を有していた。この時点
で、ネオゲンＲ（商品名）の２０重量％水溶液４０ｇを
釜内容物に添加して、本方法における後の融合段階の間
に更に凝集すること及び寸法が増加することを防止し
た。

【００２９】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．２２であって８．７μｍのト
ナー粒子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していな
いことを示している。その後、トナー粒子を水で洗浄
し、乾燥した。前述のシアントナーは、８８部のポリス
チレン、１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポ
リアクリル酸を９４．５％と、フタロシアニンＰＶファ
ストブルー（商品名）顔料粒子を５．５％とから構成さ
れていた。トナー粒子の収量は、９８％であった。

【００３０】〔実施例IV〕４１７ｇの前述のＰＶファー
スト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇの
ラテックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｇの水を含
有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。ＳＤ
−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断チ
ャンバに連続的に再循環させることによって、均一化し
た。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、１時間、緩やかに攪拌しながら６１℃で加熱した。
生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサイザ
ＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．２０であ
って９．３μｍの粒子径を有していた。この時点で、ネ
オゲンＲ（商品名）の２０重量％水溶液４０ｇを釜内容
物に添加して、本方法における後の融合段階の間に更に
凝集すること及び寸法が増加することを防止した。

【００３１】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．１９であって９．４μｍの粒
子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していないこと
を示している。その後、トナー粒子を水で洗浄し、乾燥
した。前述のシアントナーは、８８部のポリスチレン、
１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポリアクリ
ル酸を９４．５％と、フタロシアニンＰＶファストブル
ー（商品名）顔料粒子を５．５％とから構成されてい
た。トナー粒子の収量は、９９％であった。

【００３２】〔実施例Ｖ〕４１７ｇの前述のＰＶファー
スト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇの
ラテックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｇの水を含
有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。ＳＤ
−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断チ
ャンバに連続的に再循環させることによって、均一化し
た。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、４５分間、緩やかに攪拌しながら６２℃で加熱し
た。生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサ
イザＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．１９
であって９．７５μｍの粒子径を有していた。この時点
で、ネオゲンＲ（商品名）の２０重量％水溶液４０ｇを
釜内容物に添加して、本方法における後の融合段階の間
に更に凝集すること及び寸法が増加することを防止し
た。

【００３３】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．１８であって９．８μｍの粒
子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していないこと
を示している。その後、トナー粒子を水で洗浄し、乾燥
した。前述のシアントナーは、８８部のポリスチレン、
１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポリアクリ
ル酸を９４．５％と、フタロシアニンＰＶファストブル
ー（商品名）顔料粒子を５．５％とから構成されてい
た。トナー粒子の収量は、９９％であった。

【００３４】〔実施例VI〕４１７ｇの前述のＰＶファー
スト・ブルー（商品名）分散物（顔料Ｂ）と６５０ｇの
ラテックス（ラテックスＡ）とを、１２００ｇの水を含
有するＳＤ−４１連続攪拌装置へ同時に添加した。ＳＤ
−４１の内容物を１０，０００ｒｐｍで８分間、剪断チ
ャンバに連続的に再循環させることによって、均一化し
た。その後、得られた生成物を温度制御された釜へ移
し、４５分間、緩やかに攪拌しながら６４℃で加熱し
た。生成された凝集物は、コルタカウンタ（マイクロサ
イザＩＩ）を用いて粒子径を測定してＧＳＤが１．２０
であって１０．３μｍの粒子径を有していた。この時点
で、ネオゲンＲ（商品名）の２０重量％水溶液４０ｇを
釜内容物に添加した。

【００３５】次いで釜の内容物を、約４時間攪拌しなが
ら８５℃まで加熱した。粒子寸法はコルター・カウンタ
で測定した。ＧＳＤ＝１．１９であって１０．４μｍの
粒子が得られ、これは粒子寸法が更に成長していないこ
とを示している。その後、トナー粒子を水で洗浄し、乾
燥した。前述のシアントナーは、８８部のポリスチレ
ン、１２部のポリブチルアクリレート及び２部のポリア
クリル酸を９４．５％と、フタロシアニンＰＶファスト
ブルー（商品名）顔料粒子を５．５％とから構成されて
いた。トナー粒子の収量は、９８％であった。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記の表は、凝集温度が上昇すれば粒子寸
法が変化することを示している。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、既知の微粉末化及び／
又は分級方法を用いずに狭い粒子寸法分布を有する小さ
いトナー粒子を、効率よく、経済的に、制御可能且つ直
接的に製造することができる。また、トナーの収量が高
く、かなりの量の電力消費を排除することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グラジナイー．クミエチック−ロリノウィッツカナダ国エル７エム１アール１オンタリオ州バーリントンパークゲイトクレセント 3067 (72)発明者マイケルエイ．ホッパーカナダ国エム６ピー３イー７オンタリオ州トロントグレンドンワインロード 93 (72)発明者メルヴィンディー．クラウチャーカナダ国エル６ジェイ６ピー３オンタリオ州オークヴィルブレンハイムクレセント 532

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）顔料の水中分散物を調製し、ここ
で該分散物は、顔料とイオン性界面活性剤と任意的に電
荷制御剤とを含み；（ii）この顔料分散物を、樹脂粒子と、前記イオン性界
面活性剤の電荷極性とは反対符号の電荷極性を有する対
イオン性界面活性剤と、非イオン性界面活性剤とを含む
ラテックスのブレンドと共に剪断して、形成された顔料
と樹脂と任意の電荷制御剤との粒子凝集又はヘテロ凝固
を生じさせて、水及び界面活性剤中にて固形物の均一な
分散物を形成させ；（iii)前記剪断されたブレンドを樹脂のガラス転移温度
（Ｔｇ）とほぼ等しい又はそれより高い臨界的な温度領
域で連続攪拌しながら加熱して、狭い粒子寸法分布を有
する静電的に結合したトナー寸法の凝集体を形成させ、
ここで該臨界温度は、該樹脂Ｔｇよりも約０〜約１０℃
高く且つ該樹脂Ｔｇは約３０〜約６５℃であり、好まし
くは約４５〜約６５℃の範囲であり； (iv)前記静電的に結合した凝集粒子を樹脂粒子のＴｇよ
りも約１０〜約４５℃高い温度で加熱して、ポリマー樹
脂と顔料と任意的には電荷制御剤とを含むトナー組成物
を得て； (v) 任意的に該トナーを分離及び乾燥することを含むト
ナー組成物の製造方法。
【請求項２】前記静電的に結合した凝集粒子を加熱し
て、顔料、樹脂及び任意に電荷制御剤を含むトナー寸法
の複合粒子を形成する際に、該加熱が、約１〜約８時
間、Ｔｇよりも約１５〜約９５℃高い温度で実施される
請求項１記載のトナー組成物の製造方法。
【請求項３】（ｉ）顔料の水中分散物を調製し、ここ
で該分散物は顔料とイオン性界面活性剤とを含み；（ii）この顔料分散物を、サブミクロン寸法の樹脂粒子
と、前記イオン性界面活性剤の極性とは反対符号の電荷
極性を有する対イオン性界面活性剤とから構成され且つ
非イオン性界面活性剤を含むラテックスブレンドと共に
剪断して、形成された顔料の粒子の凝集又はヘテロ凝固
を生じさせ；（iii)前記剪断されたブレンドを樹脂粒子の臨界温度範
囲又はガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度で加熱
し； (iv) （iii)で形成された凝集粒子を樹脂のガラス転移
温度よりほぼ高い温度で加熱して、ポリマー樹脂と顔料
を含むトナー組成物を生成し；（v) 任意的にトナー生成物の分離及び乾燥することを
含むトナーの製造方法。