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技術 セルフクリーニングトナー組成物

出願人 ゼロックスコーポレイション
発明者 ジュアン・エイ・モラリス-ティレイドマーク・イー・マングマイケル・エフ・ゾナサミール・クマルスーザン・ジェイ・ラフィーカ
出願日 2014年9月3日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-179309
公開日 2015年3月30日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2015-060220
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における現像剤
主要キーワード 運搬部材 ツール速度 機械コンポーネント 単一タイプ 微細粒子粉末 画像化部材 潤滑度 矩形シート
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

クリーナビリティを向上させ、かつ球状粒子の使用により、所望の密度定性を達成しうる、シリコーンオイルを含むトナー組成物を提供する

解決手段

粒子が球状であり、かつ密度が安定するトナー組成物に、シリコーンオイルが混合された無機微細粉末添加剤パッケージを組み込んで、トナーに無機微細粉末およびシリコーンオイルを混合することによって、画像形成装置内のクリーニング部材クリーニング機能を向上させる。

概要

背景

静電写真複写再生装置デジタル多重画像(image on image)および接触静電印刷装置が挙げられる)において、コピーされることとなるオリジナル光画像が、通常、静電潜像の形態で感光部材上に記録され、潜像は続いて、エレクトロスコピックな(electroscopic)可塑性樹脂粒子および顔料粒子、またはトナーの適用によって、可視化される。電子写真画像化部材として、感光部材(感光体)が挙げられ得、これは、可撓性ベルト構成または硬質ドラム構成の何れかでの電子写真ゼログラフィック)プロセスにおいて一般的に利用される。他の部材として、継目のない、または継目のある可撓性中間転写ベルトが挙げられ得、これは通常、ウェブから矩形シートを切断し、対辺を重ね、そして重ねた辺同士溶接して溶接シームを形成することによって形成される。これらの電子写真画像化部材は、単層または複合層を含む光伝導層を含む。

従来のトナー組成物は、ロバスト性欠如等の問題があり、これは電荷分布および選択的現像に関連している。本発明者らは、トナー粒子をより球状にすることで、粒子の表面特性をより均一にすることができ、それ故に電荷分布をより狭くすることができることを見出した。このアプローチにより、トナー密度の安定化に成功した。得られたデータから、時間(印刷回数)と共に密度が下落し、トナーの真円度がより低下する(例えば、0.975)(Sysmex 3000形状アナライザーで測定した)ことが示される。しかしながら、トナー粒子がより球状となる程(例えば、0.988)、現像が経時的にかなり安定することが示される。しかしながら、ロバスト機械コンポーネントは、球状粒子を高効率でクリーニングすることが必要とされる。ブレードクリーニングステムでは、ブレードダメージを防止するのに十分な潤滑度と、トナー粒子がブレードニップを通り越すことを防止するのに十分な法線力との良好なバランスが必要とされる。この問題と闘うための先行方法は、感光体の外側層シリコーンオイル含浸させることを含んだ。しかしながら、そのような方法では、コストがひどく高くなることが証明された。

従って、トナー組成物の特性および性能を向上させて、上記の問題に対処する要望がある。本実施形態は、クリーナビリティを向上させ、かつ球状粒子の使用により、所望の密度安定性を達成し得る、シリコーンオイルを含むトナー組成物に関する。

概要

クリーナビリティを向上させ、かつ球状粒子の使用により、所望の密度安定性を達成しうる、シリコーンオイルを含むトナー組成物を提供する粒子が球状であり、かつ密度が安定するトナー組成物に、シリコーンオイルが混合された無機微細粉末添加剤パッケージを組み込んで、トナーに無機微細粉末およびシリコーンオイルを混合することによって、画像形成装置内のクリーニング部材クリーニング機能を向上させる。なし

目的

本実施形態は、特定の特性および成分が組み合わされて協働し、電荷分布がより均一であり、かつ狭いことで、トナー密度がより安定すると同時に、セルフクリーニングするトナーが実現される、新規なトナー組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

トナー組成物生産するプロセスであって:樹脂着色剤ワックス、および任意で電荷制御剤一緒に混合して、樹脂粒子を形成することと;第1無機微細粉末およびシリコーンオイルを一緒に混合して、オイル処理無機微細粉末を形成することと;オイル処理無機微細粉末を樹脂粒子に加え、そしてオイル処理無機微細粉末および樹脂粒子を一緒に混合して、トナー粒子を形成することとを含むプロセス。

請求項2

第2無機微細粉末が、第2混合ステップにおいて、前記第1無機微細粉末およびシリコーンオイルに加えられる、請求項1に記載のプロセス。

請求項3

樹脂、着色剤、ワックス、および任意で電荷制御剤をさらに含む樹脂粒子と;第1無機微細粉末およびシリコーンオイルを含む添加剤とを含み、前記第1無機微細粉末およびシリコーンオイルが前記樹脂粒子と直接混合されて、トナー粒子が形成される、トナー組成物。

請求項4

トナー粒子は、真円度が0.975よりも大きい、請求項3に記載のトナー組成物。

請求項5

前記トナー粒子は、平均粒子サイズが約4から約9μmである、請求項3に記載のトナー組成物。

請求項6

前記無機微細粉末は、シリカアルミナ酸化チタンチタン酸バリウムチタン酸マグネシウムチタン酸カルシウムチタン酸ストロンチウム酸化亜鉛ケイ砂クレーマイカウォラストナイトケイ藻土酸化クロム酸化セリウム赤色酸化鉄三酸化アンチモン酸化マグネシウム酸化ジルコニウム硫酸バリウム炭酸バリウム炭酸カルシウム炭化ケイ素窒化ケイ素、およびこれらの混合物からなる群から選択され、前記シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイルメチルフェニルシリコーンオイルメチルハイドロジェンシリコーンオイルアルキル修飾シリコーンオイル、クロロアキル修飾シリコーンオイル、クロロフェニル修飾シリコーンオイル、脂肪酸修飾シリコーンオイル、ポリエーテル修飾シリコーンオイル、アルコキシ修飾シリコーンオイル、カルビノール修飾シリコーンオイル、アミノ修飾シリコーンオイル、フッ素修飾シリコーンオイル、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項3に記載のトナー組成物。

請求項7

前記シリコーンオイルは、室温での粘度が約10から約1,000センチストークスである、請求項3に記載のトナー組成物。

請求項8

前記シリコーンオイルは、トナー組成物中に、100万分の500から3500部(ppm)の量で存在する、請求項3に記載のトナー組成物。

請求項9

その上に静電潜像を保持する静電潜像支持部材と;前記静電潜像支持部材上に保持される前記静電潜像を現像する現像アセンブリであって、静電潜像を現像するトナー組成物と;前記トナー組成物を保持するトナーコンテナと;前記トナーコンテナ内に保持される前記トナー組成物を運搬し、かつ前記トナー組成物を、前記静電潜像が現像される前記静電潜像支持部材上の領域に輸送するトナー運搬部材とを含む現像アセンブリと;前記静電潜像支持部材の表面をクリーニングするクリーニング部とを含む画像形成装置であって:前記トナー組成物は、樹脂、着色剤、ワックス、および任意で電荷制御剤をさらに含む樹脂粒子と;第1無機微細粉末およびシリコーンオイルを含む添加剤とを含むトナー粒子であって、前記第1無機微細粉末および前記シリコーンオイルが前記樹脂粒子と直接混合されて形成されるトナー粒子を含む、画像形成装置。

請求項10

前記クリーニング部は、クリーニングブレードを含み、前記クリーニングブレードは、20,000ページ印刷した後に前記トナー粒子を前記静電潜像支持部材からクリーニングしても、ほとんどまたは全く摩耗を示さない、請求項9に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本開示の実施形態は、一般に、粒子が球状であり、かつ密度が安定するトナー組成物に関する。トナー組成物はまた、シリコーンオイルを含み、かつシリコーンオイルを画像形成装置内のクリーニングサブシステム送達する。シリコーンオイルを、トナーの形成中に直接トナー組成物中に組み込む(形成されたトナー組成物に別途加えられる添加剤パッケージ中に前もって混合するのでも、感光体材料中に組み込むのでも、画像形成装置コンポーネントに別途適用するのでもない)ことによって、トナーは、クリーニング機能を大いに向上させた。従って、本トナー組成物は、性能およびクリーニングの双方を向上させる。本実施形態のトナーは、一成分系および二成分系の双方において用いられ得る。

背景技術

0002

静電写真複写再生装置デジタル多重画像(image on image)および接触静電印刷装置が挙げられる)において、コピーされることとなるオリジナル光画像が、通常、静電潜像の形態で感光部材上に記録され、潜像は続いて、エレクトロスコピックな(electroscopic)可塑性樹脂粒子および顔料粒子、またはトナーの適用によって、可視化される。電子写真画像化部材として、感光部材(感光体)が挙げられ得、これは、可撓性ベルト構成または硬質ドラム構成の何れかでの電子写真ゼログラフィック)プロセスにおいて一般的に利用される。他の部材として、継目のない、または継目のある可撓性中間転写ベルトが挙げられ得、これは通常、ウェブから矩形シートを切断し、対辺を重ね、そして重ねた辺同士溶接して溶接シームを形成することによって形成される。これらの電子写真画像化部材は、単層または複合層を含む光伝導層を含む。

0003

従来のトナー組成物は、ロバスト性欠如等の問題があり、これは電荷分布および選択的現像に関連している。本発明者らは、トナー粒子をより球状にすることで、粒子の表面特性をより均一にすることができ、それ故に電荷分布をより狭くすることができることを見出した。このアプローチにより、トナー密度の安定化に成功した。得られたデータから、時間(印刷回数)と共に密度が下落し、トナーの真円度がより低下する(例えば、0.975)(Sysmex 3000形状アナライザーで測定した)ことが示される。しかしながら、トナー粒子がより球状となる程(例えば、0.988)、現像が経時的にかなり安定することが示される。しかしながら、ロバスト機械コンポーネントは、球状粒子を高効率でクリーニングすることが必要とされる。ブレードクリーニングステムでは、ブレードダメージを防止するのに十分な潤滑度と、トナー粒子がブレードニップを通り越すことを防止するのに十分な法線力との良好なバランスが必要とされる。この問題と闘うための先行方法は、感光体の外側層にシリコーンオイルを含浸させることを含んだ。しかしながら、そのような方法では、コストがひどく高くなることが証明された。

0004

従って、トナー組成物の特性および性能を向上させて、上記の問題に対処する要望がある。本実施形態は、クリーナビリティを向上させ、かつ球状粒子の使用により、所望の密度安定性を達成し得る、シリコーンオイルを含むトナー組成物に関する。

課題を解決するための手段

0005

実施形態として、トナー組成物を生産するプロセスであって:樹脂着色剤ワックス、および任意で電荷制御剤一緒に混合して、樹脂粒子を形成することと;第1無機微細粉末およびシリコーンオイルを一緒に混合して、オイル処理無機微細粉末を形成することと;オイル処理無機微細粉末を樹脂粒子に加え、そしてオイル処理無機微細粉末および樹脂粒子を一緒に混合して、トナー粒子を形成することとを含むプロセスが挙げられ得る。

0006

別の実施形態において、樹脂、着色剤、ワックス、および任意で電荷制御剤をさらに含む樹脂粒子と;第1無機微細粉末およびシリコーンオイルを含む添加剤とを含み、第1無機微細粉末およびシリコーンオイルが樹脂粒子と直接混合されて、トナー粒子が形成される、トナー組成物が提供される。

図面の簡単な説明

0007

図1は、粗い粒子と円形粒子間の密度性能の比較を示すチャートである。
図2は、本実施形態に従って製造されたトナーと比較した、添加剤なしのコントロールトナーの相対的クリーニング性能を示すチャートである。
図3は、添加剤なしのコントロールトナーに使用した後の傷ついた(torn)ブレード端部を示す顕微鏡写真である。
図4は、本実施形態に従って製造されたトナーに使用した後のクリーンなブレード端部を示す顕微鏡写真である。

0008

本実施形態は、特定の特性および成分が組み合わされて協働し、電荷分布がより均一であり、かつ狭いことで、トナー密度がより安定すると同時に、セルフクリーニングするトナーが実現される、新規なトナー組成物を提供する。用語「セルフクリーニング」は、トナー組成物自体が、ある添加剤を組み込んで、画像化部材からのトナー粒子のクリーナビリティを向上させることを意味するために用いられる。

0009

本トナー組成物は、シリコーンオイルを含み、これにより、画像形成装置内のクリーニング部材(例えば、クリーニングブレード)のクリーニング機能が大いに向上する。また、シリコーンオイルを画像化部材の外側層内に組み込むのでもなく、シリコーンオイルを他の部材を通して別途送達するのでもなく、シリコーンオイルをトナー組成物中に組み込むことによって、本実施形態は、さらなる機械コンポーネントの製造または既存のコンポーネントの再製造を必要とすることに関連した時間およびコストを、回避する。

0010

また、本実施形態は、トナー粒子が小さくてより球状であるトナー組成物を提供する。実施形態において、トナー粒子は、Sysmex 3000形状アナライザーで測定した真円度が、約0.975から約0.995、または約0.978から約0.990、より好ましくは約0.980から約0.988である。実施形態において、トナー粒子は、平均粒子サイズが約4ミクロンから約9ミクロン、または約5ミクロンから約8ミクロン、より好ましくは約5.2ミクロンから約7ミクロンである。このアプローチにより、トナー密度の安定化に成功した。図1は、粗い粒子と円形粒子間の密度性能を実証するチャートを示す。得られたデータから、時間(印刷回数)と共に密度が下落し、トナーの真円度がより低下する(例えば、0.975未満の真円度)ことが示される。トナー粒子がより球状となる程(例えば、0.988等)、現像が経時的にかなり安定することが示される。しかしながら、前述のように、ロバストな機械コンポーネントは、球状粒子を高効率でクリーニングすることが必要とされる。例えば、この問題と闘うための方法は、感光体の外側層にシリコーンオイルを含浸させることを含んだ。しかしながら、そのような方法では、コストがひどく高くなった。

0011

本トナー組成物中へのシリコーンオイルの組込みにより、コストを上げることも、機械コンポーネントの製造プロセスを加えることもなく、クリーニング問題に対する解決策が提供されると同時に、球状のトナー粒子の使用により、性能が向上し得る。

0012

本実施形態において、トナー組成物は、従来のトナーでもエマルジョン凝集(EA)トナーでもよい。実施形態において、トナー組成物は、少なくともバインダ樹脂、着色剤、シリコーンオイル、および無機微細粉末を含む。他の実施形態において、無機微細粉末の一部は、シリコーンオイルと前もって混合されて、オイル処理粉末が形成される。オイル処理粉末は、オイル処理されなかった無機微細粉末と混合されて、添加剤パッケージが形成され、続いてこれが残りのトナー成分に加えられて、最終トナー組成物が混合され、形成される。

0013

実施形態において、シリコーンオイルおよび無機微細粉末は、混合装置(例えば、ブレンダー等)において混合されて、オイル処理無機微細粉末が形成される。混合は、最初に無機粉末を加えながら、ブレンダーをランさせることによって行われ、適量のシリコーンオイルが無機微細粉末上に加えられる。この混合方法は確実に、過剰なシリコーンオイルがブレンダーの壁およびスクリュー上に溜まらないようにする。混合物は、約30から約600秒間、または約45から約300秒間、より好ましくは約60から約240秒間、混合される。実施形態において、混合は、突発的に(in separate bursts)行われ、各突発の間に混合が中断する。実施形態において、中断の時間量は、混合の各突発に用いられる量と同じである。これにより確実に、オイルおよび無機微細粉末が適切に混合され、そしてオイルが無機微細粉末粒子を均一にコーティングするようになり、過剰な熱が混合装置内で生じることはない。

0014

オイル処理無機微細粉末は、非オイル処理無機微細粉末と所望の重量比で混合されて、トナー粒子に加えられる。続いて、添加剤パッケージがトナーとさらに混合されて、確実に、オイル処理無機粉末がトナーに適切に付着する。より具体的には、シリコーンおよび無機微細粉末が混合された後に、残りのトナー成分が混合物中に加えられ、混合され続けて、最終トナー生成物が形成される。添加剤パッケージをこのように組み込むことで、最終トナー生成物中のオイル処理無機粉末の一貫性(consistency)が確実となる。特に、同じ量のシリコーンオイルを有するオイル処理無機粉末を組み込むことが所望される。これらの実施形態において、オイル処理無機微細粉末および非オイル処理無機微細粉末の添加剤パッケージは、トナー組成物中に、約10から約95重量%、約15から約75重量%、または約20から約60重量%の量で存在する。

0016

無機微細粉末の例として、例えば、シリカアルミナ酸化チタンチタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛ケイ砂、クレー、マイカウォラストナイトケイ藻土酸化クロム酸化セリウム赤色酸化鉄三酸化アンチモン酸化マグネシウム酸化ジルコニウム硫酸バリウム炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素および窒化ケイ素)の微細粉末が挙げられる。特定の実施形態において、無機微細粉末は、小シリカ粉末である。

0017

また、樹脂微細粉末等の既知の材料が、上記の無機微細粉末と組み合わされて用いられてもよい。さらに、ステアリン酸亜鉛によって代表される高級脂肪酸の金属塩およびフッ素系高分子量の微細粒子粉末が、クリーニング活性化剤として加えられてよい。

0018

実施形態において、用いられるシリコーンオイルとして、例えば、ジメチルシリコーンオイルメチルフェニルシリコーンオイルメチルハイドロジェンシリコーンオイルアルキル修飾シリコーンオイル、クロロアキル修飾シリコーンオイル、クロロフェニル修飾シリコーンオイル、脂肪酸修飾シリコーンオイル、ポリエーテル修飾シリコーンオイル、アルコキシ修飾シリコーンオイル、カルビノール修飾シリコーンオイル、アミノ修飾シリコーンオイルおよびフッ素修飾シリコーンオイル、ならびにこれらの混合物が挙げられ得る。

0019

シリコーンオイルは、室温(例えば、20から27℃)での粘度が、約10から約1000センチストークス、または約50から約500センチストークス、より好ましくは約200から約400センチストークスであってよい。

0020

より好ましい実施形態において、シリコーンオイルおよび無機微細粉末は、オイルが無機微細粉末と前もって混合されるのではなく、ブレンダー内で微細樹脂粒子と直接、混合される。このように、シリコーンオイルは、無機微細粒子だけではなく、個々のトナー粒子をコーティングするようにされてよい。これにより、オイルは、クリーナーブレードと感光体表面との界面により効率的に送達される。トナーバッチ内のオイル分布の均一性は、オイルを無機微細粉末と前もって混合してからトナー粒子と混合する場合よりもかなり良好であることが、発明者によって示された。前もって混合した場合、無機微細粒子は、シリコーンオイルの高いカバリッジによって、輸送ベッセルの底部に沈下する傾向があり、上部では粒子が十分にカバーされないままとなる。オイル処理無機微細粒子の輸送ベッセル全体が最終トナーの混合に用いられないと、仕上りトナー中のオイル含有量バッチ毎に大いに変動する虞がある。オイルをトナー混合ステップ中に、無機微細粉末と同時に加えることによって、オイルの均一性は、バッチ内およびバッチ間の双方で、大いに向上する。

0021

シリコーンオイルを組み込むために用いられる方法に拘らず、最終トナーは、混合トナー中に100万分の500から3500部(ppm)のシリコーンオイル、または混合トナー中に1000から3000ppmのシリコーンオイル、より好ましくは混合トナー中に1800から2700ppmのシリコーンオイルを含有するべきである。100万分の1800部未満のシリコーンオイルレベルでは、クリーニングシステムに十分な潤滑が付与されず、クリーニング欠陥が生じる。2700ppmを超えるシリコーンオイルレベルでは、トナーの摩擦電荷が低下し始め、結果としてバックグラウンド現像がより高くなり、かつ密度が下がる。シリコーンオイル含有量は、以下に記載されるケロシン抽出を用いて測定される。

0022

0.5gの各トナーの複製サンプルが、25mlのケロシンにおいて、ボックスシェーカ上で1時間抽出された。正確なサンプル重量が記録された。サンプルは、4000rpmで4分間遠心分離された。上清が、ICPによってSi含有量について分析された。
較正曲線が、DOW PMX−200 350csオイルを用いて、構築された。

0023

バインダ樹脂、着色剤および無機微細粉末に加えて、トナーは、ワックスおよび/または1つもしくは複数の添加剤をさらに含んでよい。

0024

実施形態において、樹脂でコーティングされたキャリアおよびトナーを含む現像剤が開示され、トナーは、エマルジョン凝集トナーであってよく、限定されないが、ラテックス樹脂、ワックスおよびポリマーシェルを含有する。

0025

実施形態において、ラテックス樹脂は、第1モノマー組成物および第2モノマー組成物から構成されてよい。任意の適切なモノマーまたはモノマーの混合物が、第1モノマー組成物および第2モノマー組成物を調製するために選択されてよい。第1モノマー組成物のためのモノマーまたはモノマーの混合物の選択は、第2モノマー組成物のための選択とは独立しており、逆もまた同様である。第1モノマー組成物および/または第2モノマー組成物のための例示的なモノマーとして、限定されるものではないが、ポリエステルスチレンアルキルアクリレート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イソブチルアクリレートドデシルアクリレートn−オクチルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート等);β−カルボキシエチルアクリレート(β−CEA)、フェニルアクリレートメチルアルファクロロアクリレートメチルメタクリレートエチルメタクリレートおよびブチルメタクリレートブタジエンイソプレンメタクリロニトリルアクリロニトリルビニルエーテルビニルメチルエーテルビニルイソブチルエーテルビニルエチルエーテル等);ビニルエステルビニルアセテートビニルプロピオネートビニルベンゾエートおよびビニルブチレート等);ビニルケトン(ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンおよびメチルイソプロペニルケトン等);ハロゲン化ビニリデン塩化ビニリデンおよび塩化フッ化ビニリデン);N−ビニルインドール;N−ビニルピロリドンメタクリレート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リドビニルナフタレン;p−クロロスチレン塩化ビニル;臭化ビニル;フッ化ビニル;エチレンプロピレンブチレンイソブチレン;等、およびこれらの混合物が挙げられる。モノマーの混合物が用いられる場合、通常、ラテックスポリマーコポリマーとなる。

0026

一部の実施形態において、第1モノマー組成物および第2モノマー組成物は、2つもしくは3つ、またはそれ以上の異なるモノマーを、互いに独立して含んでよい。従って、ラテックスポリマーは、コポリマーを含んでよい。そのようなラテックスコポリマーの実例として、ポリ(スチレン−n−ブチルアクリレート−β−CEA)、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(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)、ポリ(スチレン−アルキルアクリレート−アクリロニトリル)、ポリ(スチレン−1,3−ジエン−アクリロニトリル)、ポリ(アルキルアクリレート−アクリロニトリル)、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)等が挙げられる。

0027

実施形態において、第1モノマー組成物および第2モノマー組成物は、実質的に水不溶性疎水性等)であってよく、そして反応ベッセルに加えられた場合に、十分に撹拌されて、水性相中に分散してよい。

0028

第1モノマー組成物と第2モノマー組成物との重量比は、約0.1:99.9から約50:50の範囲内にあってよく、約0.5:99.5から約25:75、約1:99から約10:90が挙げられる。

0029

実施形態において、第1モノマー組成物および第2モノマー組成物は、同じであってよい。第1/第2モノマー組成物の例として、スチレンおよびアルキルアクリレートを含む混合物(スチレン、n−ブチルアクリレートおよびβ−CEAを含む混合物等)があり得る。モノマーの総重量に基づいて、スチレンは、約1%から約99%、約50%から約95%、約70%から約90%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい;アルキルアクリレート(n−ブチルアクリレート等)は、約1%から約99%、約5%から約50%、約10%から約30%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい。

0030

実施形態において、樹脂は、ジオール二価酸と(任意の触媒の存在下で)反応させることによって形成される、ポリエステル樹脂であってよい。結晶性ポリエステルを形成するために、適切な有機ジオールとして、約2から約36の炭素原子を有する脂肪族ジオール(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(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−プロパンジオール等)、これらの混合物等が挙げられる。脂肪族ジオールは、例えば、樹脂の約40から約60モルパーセント、実施形態において約42から約55モルパーセント、実施形態において約45から約53モルパーセントの量で選択されてよく(これらの範囲外の量が用いられてもよい)、そしてアルカリスルホ脂肪族ジオールは、樹脂の約0から約10モルパーセント、実施形態において約1から約4モルパーセントの量で選択されてよい。

0031

結晶性樹脂の調製のために選択される有機二価酸またはジエステル(ビニル二価酸またはビニルジエステルが挙げられる)の例として、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マル酸ジメチルフマレートジメチルイタコネート、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およびメサコン酸、これらのジエステルもしくは無水物;ならびにアルカリスルホ有機二価酸(ジメチル−5−スルホ−イソフタレートのソジオ、リチオもしくはポタシオ塩、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、またはこれらの混合物が挙げられる。有機二価酸は、例えば、実施形態において樹脂の約40から約60モルパーセント、実施形態において約42から約52モルパーセント、実施形態において約45から約50モルパーセントの量で選択されてよく、そしてアルカリスルホ脂肪族二価酸は、樹脂の約1から約10モルパーセントの量で選択されてよい。

0032

結晶性樹脂の例として、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挙げられる。特定の結晶性樹脂として、ポリエステル系(ポリ(エチレン−アジペート)、ポリ(プロピレン−アジペート)、ポリ(ブチレン−アジペート)、ポリ(ペンチレン−アジペート)、ポリ(ヘキシレン−アジペート)、ポリ(オクチレン−アジペート)、ポリ(エチレン−スクシネート)、ポリ(プロピレン−スクシネート)、ポリ(ブチレン−スクシネート)、ポリ(ペンチレン−スクシネート)、ポリ(ヘキシレン−スクシネート)、ポリ(オクチレン−スクシネート)、ポリ(エチレン−セバケート)、ポリ(プロピレン−セバケート)、ポリ(ブチレン−セバケート)、ポリ(ペンチレン−セバケート)、ポリ(ヘキシレン−セバケート)、ポリ(オクチレン−セバケート)、ポリ(デシレン−セバケート)、ポリ(デシレン−デカノエート)、ポリ(エチレン−デカノエート)、ポリ(エチレンドデカノエート)、ポリ(ノニレン−セバケート)、ポリ(ノニレン−デカノエート)、コポリ(エチレン−フマレート)−コポリ(エチレン−セバケート)、コポリ(エチレン−フマレート)−コポリ(エチレン−デカノエート)、コポリ(エチレン−フマレート)−コポリ(エチレン−ドデカノエート)、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−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(プロピレン−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(ペンチレン−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)(アルカリは、ナトリウムリチウムまたはカリウムのような金属である)等)があり得る。ポリアミドの例として、ポリ(エチレン−アジパミド)、ポリ(プロピレン−アジパミド)、ポリ(ブチレン−アジパミド)、ポリ(ペンチレン−アジパミド)、ポリ(ヘキシレン−アジパミド)、ポリ(オクチレン−アジパミド)、ポリ(エチレン−スクシンイミド)、およびポリ(プロピレン−セバカミド)が挙げられる。ポリイミドの例として、ポリ(エチレン−アジピイミド)、ポリ(プロピレン−アジピイミド)、ポリ(ブチレン−アジピイミド)、ポリ(ペンチレン−アジパイミド)、ポリ(ヘキシレン−アジピイミド)、ポリ(オクチレン−アジピイミド)、ポリ(エチレン−スクシンイミド)、ポリ(プロピレン−スクシンイミド)、およびポリ(ブチレン−スクシンイミド)が挙げられる。

0033

結晶性樹脂は、例えば、トナー成分の約5から約50重量パーセント、実施形態においてトナー成分の約10から約35重量パーセントの量で存在してよい。結晶性樹脂は、種々の融点を有してよく、例えば、約30℃から約120℃、実施形態において約50℃から約90℃である。結晶性樹脂は、数平均分子量(Mn)が、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって測定されて、例えば、約1,000から約50,000、実施形態において約2,000から約25,000であってよく、重量平均分子量(Mw)が、例えば、ポリスチレン標準を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって決定されて、約2,000から約100,000、実施形態において約3,000から約80,000であってよい。結晶性樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、約2から約6、実施形態において約3から約4であってよい。

0034

実施形態において、適切なアモルファス樹脂として、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリイソブチレート、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、これらの組合せ等が挙げられる。利用され得るアモルファス樹脂の例として、アルカリスルホン化ポリエステル樹脂分岐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、および分岐アルカリスルホン化ポリイミド樹脂が挙げられる。アルカリスルホン化ポリエステル樹脂が実施形態において有用であり得る(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(プロポキシル化ビスフェノール−A−フマレート)−コポリ(プロポキシル化ビスフェノール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)、およびコポリ(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)の金属またはアルカリ塩アルカリ金属は、例えば、ナトリウム、リチウムまたはカリウムイオンである)等)。

0035

実施形態において、上記したように、不飽和アモルファスポリエステル樹脂が、ラテックス樹脂として利用されてよい。さらに、実施形態において、結晶性ポリエステル樹脂が、結合樹脂中に含有されてよい。結晶性ポリエステル樹脂は、酸(ジカルボン酸)成分およびアルコール(ジオール)成分から合成されてよい。以下、「酸由来成分」は、元々、ポリエステル樹脂の合成前に酸成分であった構成部分を示し、「アルコール由来成分」は、元々、ポリエステル樹脂の合成前にアルコール成分であった構成部分を示す。

0036

結晶性ポリエステル樹脂は、上記のモノマー成分から選択される成分の組合せから、従来の既知の方法を用いることによって、合成されてよい。例示的な方法として、エステル交換法および直接重縮合法が挙げられ、これらは単独で、または組み合わされて用いられ得る。酸成分およびアルコール成分が反応する際のモル比(酸成分/アルコール成分)は、反応条件に応じて変動してよい。モル比は通常、直接重縮合において約1/1である。エステル交換法では、モノマー(エチレングリコールネオペンチルグリコールまたはシクロヘキサンジメタノール等)(真空下で留去され得る)が、過剰に用いられてよい。

0037

任意の適切な界面活性剤が、本開示に従うラテックスおよびワックス分散系の調製のために用いられてよい。エマルジョン系に応じて、任意の所望される非イオン性またはイオン性界面活性剤陰イオンまたは陽イオン界面活性剤等)が考えられ得る。

0038

陰イオン界面活性剤が、任意の所望される量または有効な量で用いられてよく、例えば、ラテックスポリマーを調製するために用いられる総モノマーの少なくとも約0.01重量%、ラテックスポリマーを調製するために用いられる総モノマーの少なくとも約0.1重量%;そしてラテックスポリマーを調製するために用いられる総モノマーの約10重量%以下、ラテックスポリマーを調製するために用いられる総モノマーの約5重量%以下であるが、量はこれらの範囲外であってもよい。

0039

任意の適切な開始剤または開始剤の混合物が、ラテックスプロセスおよびトナープロセスにおいて選択されてよい。実施形態において、開始剤は、既知のフリーラジカル重合開始剤から選択される。フリーラジカル開始剤は、フリーラジカル重合プロセスを開始することができる任意のフリーラジカル重合開始剤およびその混合物であってよく、このようなフリーラジカル開始剤は、加熱して約30℃を超えるとフリーラジカル種を与えることができる。

0040

水溶性フリーラジカル開始剤エマルジョン重合反応において用いられるが、他のフリーラジカル開始剤が用いられてもよい。より典型的なフリーラジカル開始剤として、限定されるものではないが、過硫酸アンモニウム過酸化水素過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル過酸化ラウロイル過硫酸ナトリウム過硫酸カリウムジイソプロピルペルオキシカーボネート等が挙げられる。

0041

重合することとなるモノマーの総重量に基づいて、開始剤は、約0.1%から約5%、約0.4%から約4%、約0.5%から約3%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい。

0042

連鎖移動剤が任意で用いられて、ラテックスの重合度が調節され、それによって、本開示に従うラテックスプロセスおよび/またはトナープロセスの生成物ラテックスの分子量および分子量分布が調節されてよい。理解され得るように、連鎖移動剤はラテックスポリマーの一部になり得る。

0043

実施形態において、連鎖移動剤は、炭素硫黄共有結合を有する。炭素−硫黄共有結合は、赤外吸収スペクトルにおいて500から800cm−1に及ぶ波数領域に吸収ピークを有する。連鎖移動剤がラテックス、およびラテックスから製造されるトナー中に組み込まれると、吸収ピークは、例えば、400から4000cm−1の波数領域に変わり得る。

0044

そのような連鎖移動剤の例として、限定されるものではないが、ドデカンチオールブタンチオールイソオクチル−3−メルカプトプロピオネート、2−メチル−5−t−ブチル−チオフェノール四塩化炭素、四臭化炭素等も挙げられる。

0045

重合することとなるモノマーの総重量に基づいて、連鎖移動剤は、約0.1%から約7%、約0.5%から約6%、約1.0%から約5%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい。

0046

実施形態において、分岐剤が第1/第2モノマー組成物内に任意で含まれて、ターゲットラテックスの分岐構造が調節されてよい。例示的な分岐剤として、限定されるものではないが、デカンジオールジアクリレート(ADOD)、トリメチロールプロパンペンタエリトリトールトリメリット酸ピロメリット酸およびこれらの混合物が挙げられる。

0047

重合することとなるモノマーの総重量に基づいて、分岐剤は、約0%から約2%、約0.05%から約1.0%、約0.1%から約0.8%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい。

0048

本開示のラテックスプロセスおよびトナープロセスにおいて、乳化が、任意の適切なプロセス(昇温状態での混合等)によって行われてよい。例えば、エマルジョン混合物は、約200から約400rpm、および約40℃から約80℃の温度にセットされたホモジナイザー内で、約1分から約20分間、混合されてよい。

0049

任意のタイプのリアクターが、制限なく用いられてよい。リアクターは、その内部に組成物を撹拌する手段(インペラ等)を含んでよい。リアクターは、少なくとも1つのインペラを含んでよい。ラテックスおよび/またはトナーを形成するために、リアクターは、プロセスの全体を通じて動かされてよく、インペラは、約10から約1,000rpmの有効な混合速度で作動してよい。

0050

モノマー添加の完了後、ラテックスは、条件が一定期間(例えば、約10から約300分間)維持されてから冷却されることによって、安定化できるようにされてよい。任意で、上記のプロセスによって形成されたラテックスは、当該技術において知られている標準方法(例えば、凝析、溶解および析出濾過洗浄、乾燥等)によって、単離されてよい。

0051

本開示のラテックスは、既知の方法によってトナー、インクおよび現像剤を形成するエマルジョン−凝集−合体プロセスのために、選択されてよい。本開示のラテックスは、種々のトナー成分(ワックス分散系、凝固剤、任意でシリカ、任意で帯電促進添加剤または電荷制御添加剤、任意で界面活性剤、任意で乳化剤、任意でフロー添加剤等)と溶融混合されるか、その他の方法で混合されてよい。任意で、ラテックス(例えば、およそ40%の固体)は、所望の固体ローディング(例えば約12から約15重量%の固体)に希釈されてから、トナー組成物に配合されてよい。

0052

トナー重量に基づいて、ラテックスは、約50%から約100%、約60%から約98%、約70%から約95%の量で存在してよいが、より多い、またはより少ない量で存在してもよい。

0053

種々の既知の適切な着色剤(染料顔料、染料の混合物、顔料の混合物、染料および顔料の混合物等)が、トナー中に含まれてよい。着色剤は、トナー中に、例えば、トナーの約0.1から約35重量%、トナーの約1から約15重量%、トナーの約3から約10重量%の量で含まれてよいが、それらの範囲外の量が利用されてもよい。

0054

適切な着色剤の例として、カーボンブラック(REGAL330(登録商標)等);マグネタイト(MobayマグネタイトMO8029(商標)およびMO8060(商標);Columbianマグネタイト;MAPICOBLACKS(商標)、表面処理マグネタイト;PfizerマグネタイトCB4799(商標)、CB5300(商標)、CB5600(商標)およびMCX6369(商標);Bayerマグネタイト、BAYFERROX 8600(商標)および8610(商標);Northern Pigmentsマグネタイト、NP−604(商標)およびNP−608(商標);MagnoxマグネタイトTMB−100(商標)またはTMB−104(商標)等);等が記載され得る。有色顔料として、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これらの混合物が選択されてよい。通常、シアン、マゼンタ、もしくはイエロー顔料もしくは染料、またはこれらの混合物が用いられる。顔料は、水性顔料分散系であってよい。

0055

ポリマー樹脂に加えて、本開示のトナーはまた、ワックスを含有してもよく、ワックスは、単一タイプのワックスであっても2種類以上の異なるワックスの混合物であってもよい。単一のワックスが、例えば、特定のトナー特性(トナー粒子形状、トナー粒子表面上のワックスの存在および量、荷電および/または融合特性、光沢、ストリッピングオフセット特性等)を向上させるために、トナー製剤に加えられてよい。あるいは、ワックスの組合せが、多数の特性をトナー組成物に付与するために加えられてよい。

0056

含まれる場合、ワックスは、例えば、トナー粒子の約1wt%から約25wt%、実施形態においてトナー粒子の約5wt%から約20wt%の量で存在してよい。

0057

選択されてよいワックスとして、例えば、重量平均分子量が約500から約20,000、実施形態において約1,000から約10,000のワックスが挙げられる。用いられ得るワックスとして、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブテンワックス(Allied Chemical and Petrolite Corporationから市販されているもの等)等)、例えばPOLYWAX(商標)ポリエチレンワックス(Baker Petrolite)、ワックスエマルジョン(Michaelman,Inc.およびDaniels Products Companyから入手可能)、EPOLENE N−15(商標)(Eastman Chemical Products,Inc.から市販されている)、およびVISCOL 550−P(商標)(低重量平均分子量ポリプロピレン(三洋化成株式会社から入手可能));植物系ワックスカルナバワックスライスワックスキャンデリラ木蝋およびホホバオイル等);動物系ワックス蜜蝋等);鉱物系ワックスおよび石油系ワックスモンタンワックスオゾケライトセレシンパラフィンワックス微結晶ワックスおよびフィッシャートロプシュワックス等);高級脂肪酸および高級アルコールから得られるエステルワックスステアリルステアレートおよびベヘニルベヘネート);高級脂肪酸および一価または多価低級アルコールから得られるエステルワックス(ブチルステアレート、プロピルオレエートグリセリドモノステアレート、グリセリドジステアレート、ペンタエリトリトールテトラベヘネート等);高級脂肪酸および多価アルコールマルチマーから得られるエステルワックス(ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジグリセリルジステアレートおよびトリグセリルテトラステアレート等);ソルビタン高級脂肪酸エステルワックス(ソルビタンモノステアレート等)、ならびにコレステロール高級脂肪酸エステルワックス(コレステリルステアレート等)が挙げられる。用いられ得る官能化ワックスの例として、例えば、アミンアミド(例えば、AQUASUPERSLIP 6550(商標)およびSUPERSLIP 6530(商標)(Micro Powder Inc.から入手可能))、フッ化ワックス(例えば、POLYFLUO 190(商標)、POLYFLUO 200(商標)、POLYSILK 19(商標)およびPOLYSILK 14(商標)(Micro Powder Inc.から入手可能)、混合フッ化アミドワックス(例えば、MICROSPERSION 19(商標)(Micro Powder Inc.から入手可能))、イミド、エステル第四級アミン、カルボン酸またはアクリルポリマーエマルジョン(例えば、JONCRYL 74(商標)、89(商標)、130(商標)、537(商標)および538(商標)(全てSC Johnson Waxから入手可能))、ならびに塩素化ポリプロピレンおよびポリエチレン(Allied Chemical and Petrolite CorporationおよびSC Johnson waxから入手可能)が挙げられる。先のワックスの混合物および組合せもまた、実施形態において用いられ得る。ワックスは、例えば、フューザロール剥離剤として含まれてよい。

0058

トナー組成物は、いくつかの既知の方法(トナー樹脂粒子および顔料粒子または着色剤の溶融混合に続いて、機械的摩擦を含む)によって調製されてよい。他の方法として、当該技術において周知のもの(溶融分散、分散重合懸濁重合押出し、およびエマルジョン/凝集プロセス等)が挙げられる。

0059

生じたトナー粒子は、その後、現像剤組成物中に配合されてよい。トナー粒子は、キャリア粒子と混合されて、二成分現像剤組成物が達成されてよい。

0060

実施形態において、電荷制御剤が加えられる。さらなる実施形態において、電荷制御剤は、内部電荷制御剤アクリル系ポリマー電荷制御剤等)である。特定の実施形態において、トナーは、約0.5重量%から7重量%の内部電荷制御剤を含有する。

0061

トナーは、樹脂、ワックス、顔料/着色剤、および1つまたは複数の添加剤を混合することによって、製造され得る。混合は、押出し装置内で行われてよい。続いて、押出物は、例えばジェットミル内で粉砕されてから、分粒されて、所望の容量平均粒子サイズ(例えば、約7.5から約9.5ミクロン、特定の実施形態において約8.4±0.5ミクロン)のトナーが提供されてよい。分粒されたトナーは、外部添加剤と混合され、ヘンシェルブレンダー内で特異的に製剤化され、続いてトナーがスクリーン(37ミクロンスクリーン等)を通してスクリーニングされ、粗粒子または添加剤の凝集物が除外される。

0062

実施例1
無機微細粉末添加剤パッケージの調製
シリコーンオイル(Dow ChemicalsのDow PMX−200)および小シリカ(Cabot CorporationのTG308F)をブレンダー内で混合し、後のEAトナー粒子との混合用の添加剤パッケージを与える。以下の装置および条件を用いた:10L ヘンシェル、ツール−標準ツール速度−2550rpm、シリカローディング−300グラム

0063

ブレンダーに300グラムのTG308Fシリカをロードした。シリコーンオイルを、シリンジで、オイル対シリカ比に基づく必要量(ml)加えた。例えば、0.30ml/gの比では、90mlのオイルが必要となる。ブレンダーを閉じ、30秒間ランさせた。インペラをオフにし、バッチをブレンダー内で30秒間保持した。続いて、インペラをオンにし、さらに30秒間ランさせた。続いて、インペラをオフにし、バッチを放出した。

0064

前もって混合したオイルシリカによるトナーサンプルの調製
シリコーンオイル(Dow PMX−200)および小シリカ(TG308F)のプレ混合を、先に述べたように、トナー混合の前に行うことで、オイルを機械内のクリーニングブレードサブシステムに送達する添加剤組成物が提供される。設計に用いたシリカの総量は、混合トナーの1.4重量%であった。オイル処理したシリカの、オイル処理しなかったシリカに対する比率を0.2:1.0から0.8:1.0の範囲内にすることが提唱される。この範囲であれば、オイルはブレードの潤滑にとって十分であるが、ゼログラフィックシステム内の重要なコンポーネントがオイルで汚染されるということはそれほどない。従って、オイル処理した無機微細粉末の、オイル処理しなかった無機微細粉末に対する比率は、慎重に設定(crafted)されなければならない。良好なクリーニングは、50%のオイル処理シリカ(トナーの0.7重量%)および50%のオイルなしTG308F(0.7重量%)を用いた際に、観察された。ヘンシェルブレンダーを用いて、シリカの混合物(オイル処理および非オイル処理)をトナー粒子に付着させる。

0065

最終トナーを取り出し、37μmメッシュスクリーンを通してエアジェットスクリーニングすることであらゆる粗粒子を除去してから、試験用の機械内に設置する。この樹脂粒子は、直径が平均して5.8μmであり、ほぼ球状であった(0.988の真円度)。

0066

実施例2
ヘンシェルブレンダーにおいて、3.3ポンドのスチレン/アクリレート樹脂粒子、4.3グラムのシリコーンオイル(Dow PMX−200)、および20グラムの小シリカ(Cabot Corp.のTG308F)をブレンダー内に加え、16分間、2048rpmにて混合する。最終トナーを取り出し、37μmメッシュスクリーンを通してエアジェットスクリーニングすることであらゆる粗粒子を除去してから、試験用の機械内に設置する。この樹脂粒子は、直径が平均して5.8μmであり、ほぼ球状であった(0.988の真円度)。

0067

比較例3
ヘンシェルブレンダーにおいて、3.3ポンドのスチレン/アクリレート樹脂粒子、および20グラムの小シリカ(Cabot Corp.のTG308F)を、16分間、2048rpmにて混合する。最終トナーを取り出し、37μmメッシュスクリーンを通してエアジェットスクリーニングすることであらゆる粗粒子を除去してから、試験用の機械内に設置する。この樹脂粒子は、直径が平均して5.8μmであり、ほぼ球状であった(0.988の真円度)。

0068

広範な試験から、カートリッジ寿命中に固体密度が悪化するのを防止するには、より高い真円度が必要とされることが示された。真円度が低下するにつれ、寿命中の密度安定性は低下する。シリカがシリコーンオイルと混合されないと、クリーニングシステムは、この高度に球状の粒子を、ゼログラフィックカートリッジにおいて現在用いられているアフターマーケットの感光体およびクリーニングブレードを用いて、クリーニングすることができない。

0069

図2は、コントロールトナーと比較した本発明のトナーの、ストレス状態(3ページジョブ長さにて低RH/低温)において試験した場合の相対的クリーニング性能を示す。1000ページ毎に、クリーニングブレード接触ニップの直後の位置にてクリアテープが感光体に付着し、続いて白色の紙基質に付着する。クリーニングニップにおいて生じる任意のクリーニングストリークが、テープに付着し、そして白色の基質に対して可視化される。各ストリークを数え、かつ記録し、表に示す。見て分かるように、本発明のトナーは概して、コントロールトナーよりもよく機能した。

0070

また、図3および図4は、7000ページを印刷した後のクリーニングブレード端部の顕微鏡写真を示しており、オイル処理シリカが総シリカの50%を占めるトナーと、非オイル処理シリカが100%を占めるトナーとを対比している。写真から、コントロールトナーにより傷ついた端部(図3)と比較して、本発明のトナーを用いた場合にはブレード端部が如何にほぼ元のままであるかが明確に示されており(図4)、クリーニング性能が如何によく向上したかが実証される。

実施例

0071

試験結果から分かるように、シリコーンオイルを加えると、ストレス状態におけるクリーニング機能性は大いに向上した。試験から、シリコーンオイルは、優れたトナー密度およびバックグラウンド安定性に悪影響を及ぼさないことが実証された。実施例トナー組成物は、コントロールとしてランさせたOEMカートリッジとよく似た密度およびバックグラウンド性能を示した。

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