JPH11153883A - 金属により凝集体の融着速度を加速するトナーの製造プロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーは乳化重合により製造したポリマーと
着色剤および帯電剤を懸濁下に混合し凝集せしめること
により製造されるが、従来は使用する凝集剤の性能のた
め得られたトナー粒子の粒度分布が広くなり分級が必要
で、トナーの収率が低下する欠点があった。 【解決手段】 乳化重合法で得たラテックス、任意の添
加剤および着色剤の分散液を特定の金属イオンまたは金
属錯体の存在において凝集させ一体化することにより、
最終トナー粒子サイズをそろえると共に、トナー形状お
よび表面特性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にトナープロ
セスに関し、更に詳しくはラテックス、顔料または染料
もしくはその混合物の様な着色剤、および添加剤粒子の
凝集および融着または融合を利用するプロセスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，９９６，１２７号におい
て、酸性または塩基性の極性基および着色剤を有するポ
リマーの一次粒子を含む二次粒子の随伴粒子のトナーが
説明されている。この特許のトナー用に選ばれるポリマ
ーは、例えば、この特許の第４欄および第５欄を参照す
れば、乳化重合法により製造することができる。この特
許の第７欄において、必要な量の着色剤および任意の帯
電剤を乳化重合で得た酸性または塩基性の極性基を有す
るポリマーのエマルジョンと混合することによりトナー
を製造することができることが示されている。米国特許
第４，９８３，４８８号において、着色剤および／また
は磁性紛の存在において、乳化により分散した重合可能
なモノマーを重合して主たる樹脂成分を製造し、その
後、生成した重合液を凝析させて、凝析後の液体中の粒
子がトナーに適する直径を有するようにすることによっ
てトナーを製造するプロセスが開示されている。この特
許の第９欄において、１〜１００個、および特に３〜７
０個の凝析粒子を得たことが示されている。このプロセ
スは、このように、広い粒度分布を有する粒子を生成さ
せる無機硫酸マグネシウムの様な凝析剤の利用に関する
ものである。同様に、例えば、粒度分布不良の様な前述
した欠点があるので、分級が必要となりトナーの収率が
低下する。米国特許第４，９９６，１２７号と同様に、
特定の極性樹脂を選定して樹脂乳化重合によりトナーを
製造するプロセスを開示している米国特許第４，７９
７，３３９号の様なその他の先行技術で説明されている
通りである。また、特定の懸濁重合によりスチレンおよ
びブタジエンのコポリマーを製造するプロセスを開示し
ている米国特許第４，５５８，１０８号にも説明されて
いる。対象となり得るその他の先行技術には米国特許第
３，６７４，７３６号、第４，１３７，１８８号および
第５，０６６，５６０号が含まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トナー製造用のポリマ
ーは、乳化重合法により製造することができる。しか
し、従来の製造方法においては、狭い粒度分布を有する
トナー組成物用の粒子を得ることは困難であったため、
分級が必要となりトナーの収率が低下する欠点があっ
た。

【０００４】本発明の目的において、優れた顔料分散度
を有するブラックおよび着色トナー組成物の製造用の単
純で経済的なプロセスを提供し、よって優れたカラープ
リント品質の達成を可能にする。

【０００５】本発明の更なる目的において、トナー組成
物の製造プロセスを提供し、このトナー組成物は、実質
的に円形または球形の形状を有すると共に滑らかな表面
特性を有し、且つ体積平均直径が約１から約１５μｍ、
好ましくは約２から約１０μｍであり、また従来の分級
に頼る必要なくクールター計数器により測定して約１．
１０から約１．３５、および好ましくは約１．１５から
約１．２５の狭い粒度分布を有する。

【０００６】更に、本発明の更なる目的において、基板
および所期の用途に応じて、紙基板に固定後、ガードナ
ー光沢計により測定して約２０ＧＧＵ（ガードナー光沢
単位）から７５ＧＧＵを超えるまでの画像光沢を有する
画像を生じるトナー組成物の製造プロセスを提供する。

【０００７】本発明の更に別の目的において、約１２０
℃から約１８０℃の低い定着温度を有し、約４５℃およ
びそれ以上で優れたブロッキング特性を示すトナー組成
物を提供する。

【０００８】本発明のいっそう更なる目的において、ミ
リオン・ロイ（Ｍｉｌｌｉｏｎ‐Ｒｏｙ）から入手でき
るマッチスキャンII（Ｍａｔｃｈ Ｓｃａｎ II）分光光
度計により測定して、例えば、７５％を超える様な高い
画像投影効率を備えるトナー組成物を提供する。

【０００９】本発明の更なる目的において、紙に固定し
た時に不快な画像触感および紙カールの原因にならない
トナー組成物を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的は、トナーを備えることおよびそのプロセス
による実施形態において達成される。本発明の実施形態
において、特定の金属イオンまたは金属錯体の存在にお
いてラテックスおよび着色剤、特に顔料の粒子の凝集／
融着によるトナー組成物の製造プロセスを提供し、ここ
で凝集温度を選定して凝集体サイズを制御し、よって最
終トナー粒子サイズ、融着温度および融着時間を利用し
てトナー形状および表面特性を制御する。

【００１１】実施形態において、本発明は、例えば、約
１μｍから約２０μｍ、および好ましくは約２μｍから
約１０μｍの体積平均直径ならびにクールター計数器法
により測定して例えば、約１．１０から約１．３５の狭
い粒度分布を有し、従来の微粉砕および分級方法に頼る
必要のないトナー組成物を提供するトナー製造プロセス
に関する。この結果できるトナーを、ディジタル着色プ
ロセスを含めた公知の電子写真撮像およびプリンティン
グプロセス用に選択することができる。実施形態におい
て、本発明は、水性着色剤、特にイオン界面活性剤を含
有する顔料分散液を、好ましくはサイズがサブミクロ
ン、例えば、約０．０５μｍから約１μｍ、または体積
平均直径でそれより小さいポリマー粒子を含むラテック
スエマルジョン、非イオン界面活性剤および前記顔料分
散液中のイオン界面活性剤と逆の電荷極性のイオン界面
活性剤および特定の金属イオンまたは金属錯体と混和
し、その後例えば、約３５℃から約６０℃（摂氏）で生
成した凝集混合物を加熱して、体積平均直径で約２μｍ
から約２０μｍのトナーサイズの凝集体を生成し、その
後凝集体サスペンションを例えば、約７０℃から約１０
０℃で加熱して、前記凝集体の成分を融着または融合さ
せると共に機械的に安定な融着トナー粒子を生成するこ
とからなるプロセスに関する。ここで前記トナーは、ポ
リマー、着色剤、特に顔料、および任意の添加剤粒子を
含むものである。特定の金属イオンまたは金属錯体を利
用することにより融着の速度を著しく加速することがで
き、その結果、例えば、滑らかな表面特性のトナーを形
成する。また、実施形態において、融着温度を低下およ
び／または融着時間を短縮して球形のトナー粒子を形成
する。滑らかさが向上した表面を有する特に球形のトナ
ーは、感光体表面から基板に効率的に転写し、こうして
転写中の画像結着性を効果的に保存し、画像の信号対雑
音比を高め、よって優れた画像品質を可能にする。高い
トナー転写効率はまた、トナーの無駄を減少または排除
すると共に「クリーナ不要」機械設計を可能にする。現
像された画像が完全にまたは実質的に完全に基板に転写
され、感光体上に残留トナーを残さないので実質的にト
ナーを無駄にしないからである。クリーナの不要な機械
設計はまた、クリーニングによる感光体の機械的摩損を
排除するので、感光体の寿命を著しく延長し、よって機
械保全サービスの必要性を減少させ、ハードウエアコス
トを低下させる。

【００１２】実施形態における本発明のプロセスにより
提供されるトナー組成物の粒子サイズは、ラテックス、
顔料および任意の添加剤を融着させる温度により支配さ
れる。一般に、融着温度を低くすれば凝集体のサイズは
小さくなり、よって最終トナーサイズは小さくなる。約
１２重量％の固形物含有率の反応混合物を有するガラス
転移温度（Ｔｇ）が約５５℃のラテックスポリマーの場
合、約５３℃の凝集温度で体積平均直径が約７μｍの凝
集体サイズを得る。同じラテックスは、類似の条件下で
約４８℃の温度で約５μｍの凝集体サイズとなる。本発
明の実施形態において、特定の金属イオンまたはアルミ
ニウム錯体の様な金属錯体が存在することにより、凝集
体の融着を、例えば、約９５℃未満のより低い温度で且
つ、例えば、約５時間未満のより短い融着時間で進行さ
せることができる。本発明の実施形態において、一般に
凝集体サイズ安定剤を融着中に添加して、温度上昇と共
に凝集体のサイズが大きくなることを最小化または防止
する。この安定剤は、一般に、着色剤、特に顔料分散液
中のイオン界面活性剤と逆の荷電極性を有するイオン界
面活性剤である。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施形態において、本発明は、カ
ーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドンまたは
ローダミン（ＲＨＯＤＡＭＩＮＥ）Ｂ（商品名） タイ
プの様な顔料を好ましくは含有する水性着色剤分散液
を、塩化ベンザルコニウムの様なカチオン界面活性剤、
スチレン、ブタジエン、アクリレート、メタクリレー
ト、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸等か
らなる群から選ばれたモノマーの乳化重合から誘導され
るラテックスエマルジョンであって、ラテックスがドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウムの様なアニオン界面
活性剤を含有しラテックスサイズが例えば、約０．０５
から約１．０μｍのラテックスエマルジョン、および金
属イオンまたは金属錯体と混和すること、生成した凝集
混合物を例えば、約３５℃から約６０℃の範囲の温度
で、例えば、約０．５時間から約２時間の有効な時間加
熱して、トナーサイズの凝集体を生成すること、および
その後凝集体サスペンションを例えば、約９５℃または
それ以下の温度で加熱して、丸いポテト形状または球形
で比較的滑らかな表面特性を有するトナー粒子を得るこ
とと、最終的に例えば、濾過、洗浄およびオーブン、流
動床乾燥機、冷凍乾燥機、スプレー乾燥機等における乾
燥の様な公知の方法によりトナー製品を分離することか
らなるトナー組成物の製造プロセスに関する。これによ
りポリマーまたは樹脂、着色剤および任意の添加剤を含
むトナー粒子を得る。ここで達成されるトナー形状は、
例えば、金属イオンまたは金属錯体の性質と量、温度お
よび反応時間の長さによって決まる。

【００１４】本発明のプロセスの場合、金属イオンを生
成する選ばれた金属錯体または金属ハロゲン化物または
金属塩は、例えば、ラテックスエマルジョンの約０．１
から約５重量％の種々の適切な有効量で存在する。ま
た、前記金属錯体または金属イオンを利用して、例え
ば、凝集体の成分の融着または融合を促進し、よってト
ナー、特に実質的に丸いポテト形状または球形のトナー
粒子を形成させる。

【００１５】本発明の実施形態は、ポリマーおよび着色
剤、特に顔料を含むトナーの製造プロセスを含んでお
り、以下のプロセスからなる。

【００１６】（ｉ）金属錯体または金属イオンでラテッ
クスエマルジョンと必要に応じて添加剤を有する着色剤
分散液を凝集させ、凝集体を生成させる工程と、（ii）
前記凝集体を融着または融合させる工程と、および任意
であるが好ましくは、（iii）トナーを分離、洗浄およ
び乾燥させる工程と、からなるトナーの製造プロセス。

【００１７】前記金属錯体を選択するプロセスは、
（ｉ）金属錯体または金属イオンによる凝集が約３０℃
から約６０℃の温度でなされてトナーをサイズした凝集
体を生成する工程と、（ii）前記凝集体の融着または融
合が約７０℃から約１００℃の温度でなされ、体積平均
直径で約２から約２０μｍのトナーサイズを有するトナ
ー粒子を形成する工程と、（iii）トナーを分離、洗浄
および乾燥させる工程と、からなるプロセスであって、
前記プロセスは、滑らかな表面の球形トナーを可能に
し、前記凝集を前記金属錯体の存在において達成するか
または後続の前記金属錯体の追加により達成し、トナー
の分離、洗浄および乾燥を達成するプロセス。

【００１８】前記プロセスは、前記凝集のために、硼酸
または金属イオンを選択するプロセスである。

【００１９】また、前記プロセスは、前記凝集を達成す
る温度が凝集体のサイズを支配し、最終トナーサイズが
体積平均直径で約２μｍから約１０μｍであり、凝集体
成分の前記融着または融合の温度および時間が生成する
トナーの形状を支配するプロセスである。

【００２０】前記プロセスは、凝集が（ｉ）約４５℃か
ら約５５℃の温度で達成され、融着または融合が（ii）
約８５℃から約９５℃の温度で達成されるプロセスであ
る。

【００２１】前記プロセスは、金属錯体が硼素、アルミ
ニウム、ガリウム、インジウム、タリウムまたは銅の錯
体であるプロセスである。

【００２２】前記プロセスは、金属イオンを硼素、アル
ミニウム、ガリウム、インジウムまたはタリウムのハロ
ゲン化物または塩から生成するプロセスである。

【００２３】前記プロセスは、前記金属錯体がアルミニ
ウム錯体であるプロセスである。

【００２４】前記プロセスは、アルミニウム錯体がアル
カリ金属ビス（サリシレート）アルミニウム（III）で
あるプロセス。金属錯体がアルカリ金属ビス（カテコレ
ート）アルミニウム（III）であるか、または金属錯体
がアルカリ金属ビス（サリシレート）硼素（III）であ
るプロセス。

【００２５】前記プロセスは、金属錯体をラテックスエ
マルジョンの約０．１から約５重量％の有効量で選択す
るプロセスである。

【００２６】前記プロセスは、金属イオンを金属ハロゲ
ン化物または塩から生成し、前記金属イオンをラテック
スエマルジョンの約０．１から約５重量％の有効量で選
択するプロセスである。

【００２７】前記プロセスは、着色剤が顔料であり、前
記顔料分散液がイオン界面活性剤を含有し、ラテックス
エマルジョンが非イオン界面活性剤および前記顔料分散
液中に存在するイオン界面活性剤と逆の電荷極性のイオ
ン界面活性剤を含有するプロセスである。

【００２８】前記プロセスは、顔料分散液の製造におい
て利用する界面活性剤がカチオン界面活性剤であり、ラ
テックス混合物中に存在するイオン界面活性剤がアニオ
ン界面活性剤であるプロセスである。

【００２９】前記プロセスは、凝集を約０．５時間から
約３時間持続してラテックス樹脂のＴｇより約１５℃か
ら約１℃低い温度で行うプロセスである。

【００３０】前記プロセスは、着色剤、樹脂および添加
剤を含むトナー粒子の生成のために、凝集体成分の融着
または融合を約１時間から約５時間持続して約８５℃か
ら約９５℃の温度で達成するプロセスである。

【００３１】前記プロセスは、ラテックスポリマーまた
は樹脂をポリ（スチレン−アルキルアクリレート）、ポ
リ（スチレン−１，３−ジエン）、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−１，３−
ジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルメタ
クリレート−アクリル酸）、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（アリールメ
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（スチレン−１，３−ジエン−アクリロニト
リル−アクリル酸）およびポリ（アルキルアクリレート
−アクリロニトリル−アクリル酸）からなる群から選
び、前記樹脂がトナーの約８０重量％から約９８重量％
の有効量で存在し、前記着色剤が顔料であるプロセスで
ある。

【００３２】前記プロセスは、ラテックス樹脂またはポ
リマーをポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（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（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−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレ
ン−ブタジエン−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブ
タジエン−アクリロニトリル−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）、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）
およびポリ（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）からなる群から選び、前記樹脂
がトナーの約８０重量％から約９８重量％の範囲の有効
量で存在し、前記着色剤が顔料であり、前記トナーを分
離、洗浄および乾燥するプロセスである。

【００３３】前記プロセスは、アニオン界面活性剤をド
デシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウ
ムおよびドデシルナフタレン硫酸ナトリウムからなる群
から選び、カチオン界面活性剤が第四級アンモニウム塩
であるプロセスである。

【００３４】前記プロセスは、着色剤がカーボンブラッ
ク、磁鉄鉱、シアン、イエロー、マゼンタおよびそれら
の混合物の顔料であるプロセスである。

【００３５】前記プロセスは、分離するトナー粒子が体
積平均直径で約２から約１０μｍであり、それらの粒度
分布が約１．１５から約１．３０であり、利用する界面
活性剤のそれぞれが全反応混合物の約０．０１から約５
重量％に相当し、生成したトナーの表面に金属塩、脂肪
酸の金属塩、シリカ、金属酸化物またはそれらの混合物
を、得たトナー粒子の約０．１から約１０重量％の量で
それぞれ添加するプロセスである。

【００３６】（ｉ）金属錯体の存在において着色剤分散
液およびラテックスエマルジョンを凝集させる工程と、
（ii）融着させる工程と、からなるトナーの製造プロセ
ス。

【００３７】前記プロセスは、（ｉ）金属錯体の存在に
おける凝集を約３０℃から約６０℃の温度で加熱するこ
とにより達成し、トナーをサイズした凝集体を形成し、
（ii）前記凝集体の融着または融合を約７０℃から約１
００℃の温度で加熱することにより達成して、トナーサ
イズが体積平均直径で約２から約２０μｍ、粒度分布が
１．１０から１．３５の間である融着トナー粒子を形成
し、（iii）トナーを分離、洗浄および乾燥させるプロ
セス。

【００３８】前記プロセスは、（ｉ）イオン界面活性剤
を含有する水性着色剤分散液を、非イオン界面活性剤お
よび前記着色剤分散液中のイオン界面活性剤と逆の電荷
極性のイオン界面活性剤および金属塩または金属錯体を
含有するラテックスエマルジョンと混和する工程と、
（ii）生成した混合物をラテックスポリマーのＴｇ（ガ
ラス転移温度）より約２５℃から約１℃低い温度で加熱
して、トナーをサイズした凝集体を生成する工程と、
（iii）その後、凝集体サスペンジションを約８５℃か
ら約９５℃の温度に加熱して、凝集体の成分の融着また
は融合を達成し、ポリマー、着色剤、特に顔料および任
意の添加剤を含む融着トナー粒子の生成を可能にする工
程と、（iv）濾過によりトナー製品を分離し、その後の
洗浄により例えば、不要の界面活性剤の量を最小限にし
て、乾燥する工程と、からなるプロセス。

【００３９】実施形態において、本発明は、トナー組成
物の製造プロセスに関し、このプロセスは以下の段階か
らなる。

【００４０】（ｉ）花王（Ｋａｏ）から入手できるサニ
ゾール（ＳＡＮＩＺＯＬ）Ｂ−５０（商品名）またはア
ルカリル・ケミカルズ（Ａｌｋａｒｉｌ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｓ）から入手できるミラポール（ＭＩＲＡＰＯＬ）
（商品名）の等の塩化ジアルキルベンゼンジアルキルア
ンモニウムの様なカチオン界面活性剤を含有する水性界
面活性剤溶液中でカーボンブラック、ホスタパーム・ピ
ンク（ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ ＰＩＮＫ）（商品名）また
はピーブイ・ファーストブルー（ＰＶ ＦＡＳＴＢＬＵ
Ｅ）（商品名）の様な着色剤、特に顔料を分散させるこ
とによりイオン性顔料混合物を調製する。この分散は、
例えば、ブリンクマン（Ｂｒｉｎｋｍａｎｎ）のポリト
ロン（Ｐｏｌｙｔｒｏｎ）またはＩＫＡのホモジナイザ
の様な高せん断装置により達成される。

【００４１】（ii）硫酸アルミニウムの様な金属塩の混
合物またはカリウムビス（サリシレート）アルミニウム
（III）の様な金属錯体、任意の添加剤、例えば、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−ブタジエン−アクリル酸）等の様なポリマ
ー粒子のラテックスエマルジョン、ドデシル硫酸ナトリ
ウム、ドデシルベンゼンスルホン酸塩またはネオゲン
（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）の様なアニオン界面活性
剤、およびポリエチレングリコールまたはポリオキシエ
チレングリコールノニルフェニルエーテルもしくはジー
エーエフ・ケミカルカンパニ（ＧＡＦ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手されるアイゲパール（Ｉ
ＧＥＰＡＬ）８９７（商品名）の様な非イオン界面活性
剤に前述の着色剤、特に顔料混合物を添加して、顔料、
ポリマー粒子および任意の添加剤の凝集物を生じさせ
る。

【００４２】（iii）ブリンクマン（Ｂｒｉｎｋｍａｎ
ｎ）のポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏｎ）またはＩＫＡの
ホモジナイザの様な高せん断装置により生成した凝集混
合物を均質化し、ラテックスポリマーのＴｇより約１℃
から約２５℃低い温度で機械的スターラーにより更に撹
拌し、体積平均直径で約２μｍから約１０μｍのトナー
をサイズした凝集体を生成する。

【００４３】（iv）例えば、約１から約５時間持続して
９５℃以下の温度で追加のアニオン界面活性剤または非
イオン界面活性剤の存在において前記混合物を加熱し
て、クールター計数器により測定して約１．１５から約
１．３５の粒度分布の滑らかな表面特性を有する２から
１０μｍの実質的に丸いポテト形状または球形のトナー
粒子を生成させる。

【００４４】更に、（ｖ）濾過によりトナー粒子を分離
し、洗浄および乾燥する。流れ特性を改善する添加剤お
よび帯電剤が最初に存在しなければ、帯電特性を改善す
るために、それらを生成したトナーと混和することによ
り添加してもよい。こうした添加剤には、アエロジル
（ＡＥＲＯＳＩＬＳ）（商品名）またはシリカ、錫、チ
タン等の金属酸化物、ステアリン酸亜鉛の様な脂肪酸の
金属塩が含まれ、これらの添加剤は、トナーの約０．１
から約１０重量％の様な種々の有効量で存在する。

【００４５】特定のラテックスポリマーまたは選択され
るポリマーの説明的な例は、ここで説明する通りであ
り、ポリ（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（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）等の様な公知のポリマーが
含まれる。ラテックスポリマーは、一般に、トナーの約
７５重量％から約９８重量％の様な種々の有効量で本発
明のトナー組成物中に存在し、本発明のプロセスに適す
るラテックスのサイズは、ブルックヘーブン（Ｂｒｏｏ
ｋｈａｖｅｎ）微小サイズ粒子分析計により測定して体
積平均直径で、例えば、約０．０５μｍから約１μｍ、
または約０．５μｍから約０．９５μｍであり得る。ラ
テックスポリマーのその他のサイズおよび有効量を実施
形態において選択してもよい。

【００４６】本発明のプロセスに関して選択するポリマ
ーは、好ましくは乳化重合法により製造され、こうした
プロセスで利用するモノマーには、スチレン、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステル、ブタジエン、イソ
プレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル
等が含まれる。乳化重合を選択する場合、例えば、約
０．１から約１０％のドデカンチオールまたは約０．１
から１０％の様な有効量の四臭化炭素の様な公知の連鎖
移動剤も利用してポリマーの分子量特性を制御すること
ができる。例えば、約０．０１μｍから約２μｍのポリ
マー粒子を得るその他のプロセスは、米国特許第３，６
７４，７３６号に開示された様なポリマー・ミクロサス
ペンションプロセス、米国特許第５，２９０，６５４号
に開示された様なポリマー溶液ミクロサスペンションプ
ロセス、機械的粉砕プロセスまたはその他の公知のプロ
セスから選択することができる。前述の２つの特許の開
示は参考文献により本明細書に全体的に含まれている。

【００４７】トナーの例えば、約１から約２０重量％の
有効量、および好ましくは約３から約１０重量％の量の
トナー中に存在する顔料の様な選択できる種々の公知の
着色剤には、リーガル（ＲＥＧＡＬ）３３０（商品名）
の様なカーボンブラック、モベイ（Ｍｏｂａｙ）マグネ
タイトＭＯ８０２９（商品名）、ＭＯ８０６０（商品
名）の様な磁鉄鉱、表面処理磁鉄鉱等が含まれる。着色
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、ブルーまたはそれらの混合物を選択
することができる。

【００４８】着色剤には顔料、染料、顔料および染料の
混合物、顔料の混合物、染料の混合物等が含まれる。

【００４９】ラテックスエマルジョンの約０．１から約
１０重量％または部、および更に詳しくは利用するラテ
ックスエマルジョンの約０．５から約５重量％の様な種
々の有効量で選択する金属塩または金属錯体の例には、
硼素、アルミニウム、ガリウムイオン、インジウムイオ
ン、タリウムおよび銅のハロゲン化物、塩および錯体が
含まれる。一般に、硫酸アルミニウムおよびアルカリ金
属ビス（サリシレート）アルミニウム（III）は、融着
に関する好ましい促進剤である。

【００５０】トナーにはまた、例えば、０．１から５重
量％の適切な有効量で、ハロゲン化アルキルピリジニウ
ム、硫酸水素塩、米国特許第３，９４４，４９３号、第
４，００７，２９３号、第４，０７９，０１４号、第
４，３９４，４３０号および第４，５６０，６３５号の
帯電制御添加剤の様な公知の帯電剤を含めてもよい。上
述の特許は、ジステアリルジメチルアンモニウムメチル
スルフェート帯電剤、アルミニウム錯体の様な負帯電強
化剤等を有するトナーを説明している。

【００５１】実施形態における反応混合物の例えば、約
０．０１から約１５重量％の有効量の界面活性剤には、
反応混合物の例えば、約０．１から約１０重量％の有効
量におけるイゲパール（ＩＧＥＰＡＬ） ＣＡ−２１０
（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−２０（商品名）、Ｉ
ＧＥＰＡＬ ＣＡ−７２０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ Ｃ
Ｏ−８９０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−７２０
（商品名）、ＩＧＥＰＡＬＣＯ−２９０（商品名）、Ｉ
ＧＥＰＡＬ ＣＡ−２１０（商品名）、アンタロックス
（ＡＮＴＡＲＯＸ）８９０（商品名）およびＡＮＴＡＲ
ＯＸ８９７（商品名）としてローヌ・プーラン（Ｒｈｏ
ｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎａｃ）から入手できるジアルキルフ
ェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールの様な、例
えば、非イオン界面活性剤、例えば、約０．０１から約
１０重量％の有効量のアルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）
から入手できる、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム（Ｓ
ＤＳ）、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、硫酸塩およびスルホン酸塩、アビエチン酸、カ
オー（Ｋａｏ）から入手できるネオゲン（ＮＥＯＧＥ
Ｎ）Ｒ（商品名）、ＮＥＯＧＥＮ ＳＣ（商品名）等の
様なアニオン界面活性剤、例えば、約０．０１重量％か
ら約１０重量％の有効量の例えば、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、塩化ベンズアルコニウム、臭化セチルピリジ
ニウム、Ｃ₁₂、Ｃ₁₅、Ｃ₁₇臭化トリメチルアンモニウ
ム、四級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、アルカリル・ケミカルカンパニ（Ａｌｋａｒｉｌ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手できるミ
ラポール（ＭＩＲＡＰＯＬ）（商品名）およびアルカク
オット（ＡＬＫＡＱＵＡＴ）（商品名）、花王ケミカル
ズ（Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できるサニ
ゾール（ＳＡＮＩＺＯＬ）（商品名）（塩化ベンズアル
コニウム）等の様なカチオン界面活性剤が含まれる。ラ
テックス製造において使用するアニオン界面活性剤に対
する凝集のために使用するカチオン界面活性剤のモル比
は、好ましくは約０．５から約４の範囲である。

【００５２】融着の開始前に凝集体に添加する界面活性
剤の例は、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手で
きる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、硫酸塩およびスルホン酸塩、アビエチン酸、花王
（Ｋａｏ）から入手できるネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ
（商品名）、ＮＥＯＧＥＮ ＳＣ（商品名）等の様なア
ニオン界面活性剤から選ぶことができる。これらは、Ｉ
ＧＥＰＡＬ ＣＡ−２１０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ Ｃ
Ａ−５２０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−７２０
（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−８９０（商品名）、
ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−７２０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ
ＣＯ−２９０（商品名）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−２１０
（商品名）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（商品名）およびＡ
ＮＴＡＲＯＸ８９７（商品名）としてローヌ・プーラン
（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎａｃ）から入手できるポリ
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）エタノールの様な非イオン界面活性剤から
選ぶこともできる。温度と共に更に成長しないように凝
集体サイズを安定化させる融着段階において利用するア
ニオンまたは非イオン界面活性剤の有効量は、反応混合
物の例えば、約０．０１から約１０重量％、および好ま
しくは約０．５から約５重量％である。

【００５３】洗浄または乾燥後にトナー組成物に添加で
きる表面添加剤には、例えば、金属塩、脂肪酸の金属
塩、コロイダルシリカおよびそれらの混合物等が含まれ
る。これらの添加剤は、米国特許第３，５９０，０００
号、第３，７２０，６１７号、第３，６５５，３７４号
および第３，９８３，０４５号に記載された様に約０．
１から約２重量％の量で通常存在する。好ましい添加剤
には、０．１から２％の量のステアリン酸亜鉛およびデ
グッサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）から入手できるアエロジル
（ＡＥＲＯＳＩＬ）Ｒ９７２（商品名）が含まれ、これ
らは凝集プロセス中に添加するかまたは生成したトナー
製品に混和することができる。

【００５４】現像剤組成物は、本発明のプロセスで得た
トナーを、例えば、約２％トナー濃度から約８％トナー
濃度で公知の担体粒子と混合することにより製造するこ
とができる。担体粒子には、スチール、フェライト等の
様な被覆担体が含まれ、米国特許第４，９３７，１６６
号および第４，９３５，３２６号に記載されている。ま
た、実施形態において、導電カーボンブラックの様な導
電成分を分散したポリメチルメタクリレートの様なポリ
マーで被覆した芯材を担体として選ぶことができる。

【００５５】

【実施例】実施例１．スチレン、ブチルアクリレートお
よびアクリル酸の乳化重合から得たポリマー粒子を含む
ラテックスエマルジョンを以下のように調製した。４９
２．０グラムのスチレン、１０８．０グラムのブチルア
クリレート、１２．０グラムのアクリル酸、６．０グラ
ムの四臭化炭素および１８．０グラムのドデカンチオー
ルの混合物を、６．０グラムの過硫酸アンモニウムの２
００ミリリットル水溶液、および１３．５グラムのアニ
オン界面活性剤ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品
名）、および１２．９グラムの非イオン界面活性剤アン
タロックス（ＡＮＴＡＲＯＸ）８９７（商品名）を含有
する水溶液７００ミリリットルから調製した水溶液に添
加した。生成した混合物を３０分間窒素雰囲気下で約２
５℃の室温で均質化した。その後、その混合物を撹拌
し、毎分１℃の速度で７０℃（全体を通じ摂氏）に加熱
し、６時間この温度で保持した。生成したラテックスポ
リマーはＭｗが２５，９００、Ｍｎが５，４００および
中点Ｔｇが５５．９℃であった。

【００５６】上述の様に調製した２６０．０グラムのラ
テックスエマルジョンと４．０グラムのシアンピグメン
ト（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、２．４グラ
ムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡＮＩＺＯ
Ｌ）Ｂ（商品名）および４．０グラムのカリウムビス
（３，５−ジtert−ブチルサリシレート）アルミニウム
（III）を含有する２２０．０グラムの水性シアン顔料
分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏｎ）による高せん
断攪拌下で４００ミリリットルの水に同時に添加した。
その混合物を２リットルの反応器に移し、２．０時間５
０℃の温度で加熱後８０ミリリットルの１６％ネオゲン
（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液を添加した。その
後、その混合物を９０℃に加熱し、４時間そのまま保持
した後、全体を通じて約２５℃の室温に冷却し、濾過、
洗浄および凍結乾燥機中で乾燥した。最終トナー製品
は、クールター計数器で測定して粒度分布が１．２４で
体積平均直径において粒子サイズが５．９μｍであるこ
とが分かった。また、走査型電子顕微鏡により比較的球
形であることが分かった。

【００５７】実施例２．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）および３．０グラムのカリウ
ムビス（３，５−ジtert−ブチルサリシレート）アルミ
ニウム（III）を含有する２２０．０グラムの水性シア
ン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏｎ）による
高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水に同時に添加
した。その混合物を２リットルの反応器に移し、２．０
時間５０℃の温度で加熱後８０ミリリットルの１６％ネ
オゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液を添加し
た。その後、その混合物を９３℃に加熱し、３時間その
まま保持した後、室温に冷却し、濾過、洗浄および凍結
乾燥機中で乾燥した。最終トナー製品は、クールター計
数器で測定して粒度分布が１．２０で体積平均直径にお
いて粒子サイズが６．２μｍであることが分かった。ま
た、走査型電子顕微鏡により滑らかで球形であることが
分かった。

【００５８】実施例３．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
および２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール
（ＳＡＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）を含有する２２０．０
グラムの水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙ
ｔｒｏｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットル
の水に同時に添加した。その混合物を２リットルの反応
器に移し、２．０時間５０℃の温度で加熱後３．０グラ
ムのカリウムビス（３，５−ジtert−ブチルサリシレー
ト）アルミニウム（III）を含有する８０ミリリットル
の１６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液
を添加した。その後、その混合物を９３℃に加熱し、
２．５時間そのまま保持した。この時点で反応生成物の
約５グラムのサンプルを抜取って、光学顕微鏡検査によ
りそれが球形であることが分かった。その反応混合物を
室温に冷却し濾過し、トナー製品を洗浄し、凍結乾燥機
中で乾燥した。最終トナー製品は、クールター計数器で
測定して粒度分布が１．２１で体積平均直径において粒
子サイズが６．１μｍであることが分かった。また、走
査型電子顕微鏡観察の結果、球形であった。

【００５９】実施例４．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）および４．０グラムの硫酸ア
ルミニウムオクタデカ水和物を含有する２２０．０グラ
ムの水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒ
ｏｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水
に同時に添加した。その混合物を２リットルの反応器に
移し、２．０時間５０℃の温度で加熱後８０ミリリット
ルの１６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶
液を添加した。その後、その混合物を９５℃に加熱し、
４時間そのまま保持した後、室温に冷却し濾過した。ト
ナー製品を洗浄し、濾過し、凍結乾燥機中で乾燥した。
最終トナー製品は、クールター計数器で測定して粒度分
布が１．２０で体積平均直径において粒子サイズが５．
８μｍであることが分かった。また、走査型電子顕微鏡
により滑らかな表面形態を有して丸いポテト形であるこ
とが分かった。

【００６０】実施例５．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）を含有する２２０．０グラム
の水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏ
ｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水に
同時に添加した。その混合物を２リットルの反応器に移
し、２時間５０℃の温度で加熱後６．０グラムの硫酸ア
ルミニウムオクタデカ水和物を含有する８０ミリリット
ルの１６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶
液を添加した。その後、生成した混合物を９５℃に加熱
し、４時間全体を通してこの温度でそのまま保持した
後、室温に冷却し濾過した。トナー製品を洗浄し、濾過
し、凍結乾燥機中で乾燥した。最終トナー製品は、クー
ルター計数器で測定して粒度分布が１．２６で体積平均
直径において粒子サイズが６．７μｍであることが分か
った。また、走査型電子顕微鏡分析によりトナーが球形
であることが分かった。

【００６１】比較例Ａ．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）を含有する２２０．０グラム
の水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏ
ｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水に
同時に添加した。その混合物を２リットルの反応器に移
し、２．０時間５０℃の温度で加熱後８０ミリリットル
の１６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液
を添加した。その後、その混合物を９０℃に加熱し、５
時間そのまま保持した。反応混合物の約５グラムのサン
プルを抜取り、光学顕微鏡による検査により、サンプル
がポップコーン状の形状であることが示された。その混
合物を時間を追加して加熱した後、室温に冷却し濾過し
た。トナー製品を洗浄し、濾過し、凍結乾燥機中で乾燥
した。最終トナー製品は、クールター計数器で測定して
粒度分布が１．２２で体積平均直径において粒子サイズ
が６．３μｍであることが分かった。走査型電子顕微鏡
検査によりトナーが粗い表面形態を有してポップコーン
状の形状であることが確認された。

【００６２】比較例Ｂ．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）を含有する２２０．０グラム
の水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏ
ｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水に
同時に添加した。その混合物を２リットルの反応器に移
し、２．０時間５０℃の温度で加熱後８０ミリリットル
の１６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液
を添加した。その後、生成した混合物を９０℃に加熱
し、４時間そのまま保持した。反応混合物のサンプルを
抜取り、光学顕微鏡による検査により、サンプルがポッ
プコーン状の形状であることが示された。その混合物を
時間を追加して加熱した後、室温に冷却し濾過した。ト
ナー製品を洗浄し、濾過し、凍結乾燥機中で乾燥した。
最終トナー製品は、クールター計数器で測定して粒度分
布が１．２５で、体積平均直径において粒子サイズが
６．３μｍであることが分かった。走査型電子顕微鏡検
査により、トナーが粗い表面形態を有して粗いポテト状
の形状であること示された。

【００６３】比較例Ｃ．実施例１で調整した２６０．０
グラムのラテックスエマルジョンと４．０グラムのシア
ンピグメント（Ｃｙａｎ Ｐｉｇｍｅｎｔ）１５．３、
２．４グラムのカチオン界面活性剤のサニゾール（ＳＡ
ＮＩＺＯＬ）Ｂ（商品名）を含有する２２０．０グラム
の水性シアン顔料分散液をポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏ
ｎ）による高せん断攪拌下で４００ミリリットルの水に
同時に添加した。その混合物を２リットルの反応器に移
し、２時間５０℃の温度で加熱後８０ミリリットルの１
６％ネオゲン（ＮＥＯＧＥＮ）Ｒ（商品名）水溶液を添
加した。その後、生成した混合物を９５℃で４時間加熱
し、約５グラムのサンプルを反応混合物から抜取った。
このサンプルは光学顕微鏡により判断して、粗いポテト
形状であった。その後、その混合物を密閉反応機中で１
０５℃に加熱し、更に４時間そのまま保持した後、室温
に冷却し濾過した。トナーを洗浄し、濾過し、凍結乾燥
機中で乾燥した。最終トナー製品は、走査型電子顕微鏡
分析により判断して球形であった。また、クールター計
数器で測定して粒度分布が１．２３で体積平均直径にお
いて粒子サイズが６．６μｍであることが分かった。

【００６４】

【発明の効果】本発明によるトナーの製造プロセスによ
り、狭い粒度分布を有し、従来の微粉砕および分級方法
に頼る必要のないトナー組成物を製造することができ
る。滑らかな表面特性を有する球形のトナーを得ること
もできるので、本発明によるトナーは、感光体表面から
基板に効率的に転写し、従って、転写中の画像結着性を
効果的に保存し、画像の信号対雑音比を高め、よって優
れた画像品質を可能にする。高いトナー転写効率はま
た、トナーの無駄を減少または排除することにより機械
の汚染を防止し、清掃作業の頻度を低減せしめることに
より、これによる機械の損耗をも減少させることができ
るので、保全費用を低下させる効果が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビバリー シー デュトフ カナダ オンタリオ州 ミッシソーガ バ トルフォード ロード 2645 アパートメ ント 702

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）ラテックスエマルジョンおよび任
   意の添加剤を含有する着色剤分散液を金属錯体または金
   属イオンで凝集させ、凝集体を生成させる工程と、 （ii）前記凝集体を融着または融合させる工程と、必要
   に応じて、 （iii）トナーを分離、洗浄および乾燥させる工程と、
   からなるトナーの製造プロセス。
2. 【請求項２】 （ｉ）金属錯体の存在において着色剤分
   散液およびラテックスエマルジョンを凝集させる工程
   と、 （ii）融着させる工程と、からなるトナーの製造プロセ
   ス。