JPH04226470A - カプセル化されたトナー組成物 - Google Patents

カプセル化されたトナー組成物

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JPH04226470A
JPH04226470A JP3071818A JP7181891A JPH04226470A JP H04226470 A JPH04226470 A JP H04226470A JP 3071818 A JP3071818 A JP 3071818A JP 7181891 A JP7181891 A JP 7181891A JP H04226470 A JPH04226470 A JP H04226470A
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JP
Japan
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toner
weight
pigment
core
grams
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JP3071818A
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Karen A Moffat
エイ モファト カレン
Walter Mychajlowskij
ウォルター ミチャイロウキー
Anthony J Paine
アントニー ジェイ ペイン
Bing R Hsieh
アール シー ビン
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Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
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    • G03G9/08Developers with toner particles
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    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
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    • G03G9/09371Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にトナー組成物に
関し、特に、カプセル化されかつ着色された熱融着性ト
ナー組成物に関する。一つの態様においては、本発明は
、コアと、その上にあって好ましくは界面重合によって
製造されるポリマーシェルとを含む、低融点で、カプセ
ル化され、かつ着色されたトナー組成物に関する。別の
本発明の特定の態様は、予形成されたポリマー及び/又
はモノマー、加熱されるとコアモノマーのラジカル重合
を開始させるラジカル開始剤、又は顔料又は染料粒子、
又はそれらの混合物からなるコアを含むカプセル化され
た着色トナー組成物であって、そのコアが乳化剤溶液に
分散され、次いでポリマーシェルによってカプセル化さ
れ、そのコアはラジカル重合を通して昇温時に重合され
る。乳化剤又は界面活性剤は有機メチルセルロース、ヒ
ドロキシレーテッドメチルセルロース、例えば、カナダ
国のフルカ・インコーポレーテッド(Fluka  I
nc.)製のタイロース(Tylose)、ダウ・ケミ
カル製メトセル(Methocel)、又はそれらの混
合物からなる。別の本発明の態様においては、乳化剤又
は界面活性剤として、上記化合物と、ポリビニルアルコ
ールなどの他の乳化剤との組合せを選択してもよい。本
発明によって、例えば、以下のような幾つかの利点:望
ましい熱溶解性;成分、特にコアに存在する顔料成分の
摩擦電気的不動態化、これによって顔料粒子や、例えば
1.5〜約1.8の狭い粒径分布(GSD)によって起
こるトナーの電気的、特に摩擦電気的低下性を避けるか
又は最小化する;安定したシェル特性;解消できるブロ
ッキング温度、例えば、本発明の態様においては熱融着
性トナー、特にポリ尿素シェルを有するものに対して、
80℃より高いブロッキング温度;特に昇温されたコア
の重合温度での粒子の凝集及び融合の回避又は最小化;
優れた流動性、例えば、88重量%のスチレン/n−ブ
チルメタクリレートと、10重量%のカーボンブラック
と、2重量%の電荷上昇剤としてのセチルピリジニウム
クロライドとからなるトナーよりも約10〜20℃低い
流動特性;等が得られる。本発明の別の態様においては
、カプセル化されたトナー組成物に、任意の界面活性剤
、例えば、アニオン性、カチオン性、両性又はノニオン
性材料を含めてもよい。界面活性剤として特に有用なも
のは、フッ素化した炭化水素、例えば、3M製フルオラ
イドFC−170C、イー・アイ・デュポン製ゾルノ(
Zorno)、及びイー・アイ・デュポン製ゾニル(Z
onyl)FSNであり、これらの界面活性剤は、本発
明の態様においてポリビニルアルコールなどの界面活性
剤と組合せて利用してもよい。
【0002】
【従来の技術】プリンターを含む電子写真装置での使用
に適したトナーには、その中に広範囲の色彩、例えば、
黒、赤、緑、青、茶色、黄色、紫、銀色及び金色を含め
てもよい。資料のある要点を際立たせたいと望む場合に
は、1以上の着色されたトナーを黒色トナーと一緒に使
用して2以上の色彩の画像を提供することは普通である
。全色の画像も、シアン、マゼンタ、黄色及び黒色トナ
ーで画像を現像することによって形成させることができ
る。一般に、低温でかつ、多くの従来の冷圧定着性の(
cold pressure fixable )用途
の281Kg/cm 2 (4000psi )に比較
して28Kg/cm 2 (400psi )の低圧で
、現像した画像を支持体に融着できるためには、そのよ
うなトナーが低融点を示すことが有利である。また、高
解像度、低イメージノイズ及び高色彩再現性を提供する
ためには、そのようなトナーが約15〜35μm、好ま
しくは約5〜15μmの平均粒径を有することがしばし
ば有利である。更に、特大のトナー粒子又は極小トナー
粒子に伴って生じる電子写真現像及び転写における困難
さを回避するためには、これら小径トナーが、好ましく
は13以下のGSD(Geometric Stand
ard Deviation)の非常に狭い粒径分布を
有することが一般に望ましい。これらの及び他の利点は
、本発明の実施態様において本発明のカプセル化された
トナーにより達成される。更に詳細に説明すると、本発
明のトナーによって得られる利点は、熱融着性低Tg(
130℃より低い)シェル組成物及び熱融着性低Tg(
55℃より低い)コア組成物を調製することを可能とす
る点にある。コア組成物は、スチレン/メタクリル酸ス
テアリルコア、顔料及び乳化剤からなり、シェル組成物
はメタ−テトラメチルキシレンジイソシアネート(m−
TMXDI)及び1,3−シクロヘキサンビス(メチル
アミン)CHBMAシェルからなり、このシェルは、ス
チレン/n−ブチルメタクリレートコポリマーのような
樹脂粒子、カーボンブラック及び電荷上昇剤としてのセ
チルピリジニウムクロライドからなるトナーよりも10
〜20℃低いメルトフローを示す。また、メタ−テトラ
メチルキシレンジイソシアネート(m−TMXDI)及
び2−メチルペンタメチレンジアミン(ダイテク(Dy
tek )Aのシェル及び上記コア成分により、融着工
程でシェルが軟化及び/又は融解できるようにすること
によって、粒子の熱融着性が改善される。本発明におい
て、トナーコア中に、タイロース93800、ヒドロキ
シエチルメチルセルロース又はここで記載した他の乳化
剤を配合することは有利である。その理由は、例えば、
分散工程で測定される粒子のGSD値を、特に着色した
熱融着性トナーに対して1.6〜1.35とすることが
できること、及びラジカル重合段階で85℃のような高
温でタイロースが優れた分散剤となり、その結果、低T
gシェルにおいてさえも粒子の凝集及び融合を防止する
ために、ダキサッド(Daxad)のような付加的な成
分を必要としないことにある。 乳化剤としてタイロースを使用することの別の利点は、
タイロースをシェルに配合した時に、タイロースが通常
トナー粒子のメルトフロー特性に悪影響を与えず、従っ
てポリビニルアルコール乳化剤を使用する場合における
ようなトナーの融着温度を実質的に高めない。改善され
たトナー組成物は、ポリエーテル主鎖のプレポリマー等
を熱融着性シェルに配合することによって製造され、シ
ェルの可撓性及び全体のトナーの融着性を改善する。例
えばタイロースが乳化剤として存在している熱融着性シ
ェル及びコアを使用して製造した粒子のブロッキング温
度は、本発明の態様においては80℃以上である。タイ
ロース又はここで説明した類似の乳化剤を配合すること
により、顔料の不動態化が達成される。また、ここで説
明した乳化剤、特にタイロースを使用することにより、
トナーの粒径及び分布を改善し、例えば異なるキャリア
ーと反対に荷電した時に狭い摩擦電荷レンジ(trib
o range)を提供する。
【0003】本発明のトナー組成物は、電子写真工程を
含む種々の公知の画像形成及び印刷工程に応じて選択す
ることができる。特に、本発明のトナー組成物は、着色
工程を含めてゼログラフィー的画像形成及び印刷工程、
例えば磁気的及び非磁気的なものも含めた2成分現像系
及び単一成分現像系や、炭化珪素のような誘電性受像機
が使用されているイオノグラフィー工程に応じて選択す
ることができる。米国特許第4,885,220号の開
示を全体としてここに参考として含める。
【0004】特許性調査報告において、以下の米国特許
が先行技術として引用された。米国特許第4,830,
144号は、導電性粉末コーティングでカプセル化され
た圧力定着性トナーに関する(要約書及び3欄48行付
近から始まる記載を参照されたい)。シェル成分の例は
4欄33行付近から説明されている。特に、4欄47行
から始まる記載に注目されたい。ここでは、ポリイソシ
アネートと、その対応する化合物、例えばポリオール、
ポリチオール、ポリアミン、水及びパーパジン(per
pazine )との重縮合によって製造される。カプ
セル化されたトナーの調製は7欄6行から記載されてい
る。コアに含まれる着色剤は、染料、顔料等を含み、8
欄から説明されている。カプセル化されたトナーに使用
される界面活性剤は11欄に説明されている。導電性材
料は、例えばアンチモン、ハロゲンなどの成分を含む。 例えばクレーム1を参照されたい。
【0005】米国特許第4,721,651号は感圧性
のカーボンレスコピー紙に適した形式のマイクロカプセ
ルに関する。マイクロカプセルの壁はジイソシアネート
とジアミンとから形成され、例えば染料先駆体との溶媒
混合物を含む。例えば、2欄に始まる開示、実施例、及
びクレーム1を参照されたい。類似の開示は、米国特許
第4,622,267号にある。
【0006】米国特許第4,738,898号は、例え
ば脂肪族ジイソシアネート及びイソシアヌレート三量体
(triamer )の界面付加重合によるマイクロカ
プセル化に関する。ここでは、上記成分がポリアミンと
界面反応される。カルボキシメチルセルロース、ナトリ
ウム塩の選択は実施例に記載されている。5欄26行か
らの実施例1を参照されたい。更に、3欄46行から始
まる開示に注目されたい。ここには、例えば除草剤、殺
菌剤、殺虫剤のような植物保護剤をカプセル化すること
により、取扱いにとってより安全にしたり、また医薬製
品、食物製品、香料、香水、着色剤、ペイント又は触媒
をカプセル化することを意図することの記載がある。3
欄46行から始まる記載を参照されたい。
【0007】ここに参考として全体として引用する米国
特許第4,766,051号は、着色されかつカプセル
化されたトナー組成物に関し、特に、シアン、マゼンタ
、赤もしくは黄色顔料、又はそれらの混合物から選択さ
れる顔料粒子及びマグネタイトが分散されているポリマ
ーを含み、界面重合によって形成されるポリマーシェル
によってカプセル化されているコアからなる冷圧定着で
きる着色トナー組成物に関する。特に、3欄35行から
始まり15欄に続く開示及び、ポリビニルアルコールを
選択してもよいこと、更に詳細に説明すれば、有機相を
、ポリビニルアルコールを含む水性相中にポリトロン(
polytoron )によって分散することによって
トナー粒子を形成できること(6欄28行から)、及び
例えば実施例、特に実施例11に注目されたい。
【0008】米国特許第4,193,889号は、変成
したポリイソシアネートによるマイクロカプセル化に関
し、特に、少なくとも1つのビューレット基を含むフィ
ルム形成性脂肪族ポリイソシアネートの重縮合物又はそ
れと鎖延長剤との重付加物からなる壁を有するマイクロ
カプセル及びその形成方法に関する。要約書及び2〜4
欄の記載を参照されたい。
【0009】ここに記載した上記利点の多くを有するカ
プセルされたトナー組成物が求められている。具体的に
述べれば、粒子の凝集が除去されるか又は最小化された
カプセル化トナーが求められている。電子写真複写及び
印刷機での使用に適した熱融着性カラートナーのラジカ
ル重合の間、分散剤なしで粒子が更に安定していること
も要求されている。また、ラジカル重合の間、粒子が凝
集又は融合しないで、55℃より低い低融点コアTg及
び130℃より低い低融点ポリマーシェルTgを含めた
低融解挙動を示し、これによって低融着温度を達成する
ことができ、しかも有機メチルセルロース又はヒドロキ
レートメチルセルロース乳化剤が選択される、着色トナ
ーの安定化が求められている。更に、超微粉砕又は分級
することなしに、約5〜15μmの平均直径を有し、か
つ1.5より小さい、好ましくは1.3〜1.4の狭い
GSDを有する乾燥トナーが求められている。更に、粒
子分布を狭める(実施態様で1μmより小さい細粒の減
少)のに有効でかつ現像剤の摩擦電気的荷電分布を狭め
るのに有効な、清潔でかつほこりのない表面を有する着
色トナー粒子が求められている。更に、細粒の発生を低
下させ及び/又は回避するトナー及びその製造方法が求
められている。更に、最少量の界面活性剤又は乳化剤を
使用してトナー粒子を形成するカプセル化着色トナーが
求められている。更に、昇温下でシェルへのポリビニル
アルコールのグラフト化又は含有をさせない改善された
方法のための着色トナーが求められている。更に、水性
相に更に多量に有機相を包含させることのできるカプセ
ル化された着色トナーが求められている。更に、優れた
高解像度を有しかつ背景現像のない画像を本発明の態様
で得られるカプセル化されたトナーが求められている。 更に、着色トナーを含めて、シェルに導入される乳化剤
が実質的にトナーのメルトフロー特性及び融着特性に影
響を与えないカプセル化されたトナーが求められている
。更に、ポリエーテル主鎖プレポリマーの添加によって
シェルの可撓性及び融着性を達成するカプセル化された
着色トナーが求められている。更に、一連の異なる顔料
で着色されたトナー試料に対する摩擦レンジを減少させ
、本発明の態様において多くのキャリアーに対して反対
に荷電した時に顔料の不動態化を達成できることが求め
られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ここ
で記載した利点の多くを有するカプセル化された熱可融
性トナー組成物を提供することにある。本発明の別の目
的は、ポリマー樹脂バインダー、顔料及び/又は染料か
らなるコア及びそのコア上に、例えば界面重合によって
形成されたシェルからなるカプセル化着色熱融着性トナ
ー組成物を提供することにある。
【0011】本発明の更に別の目的は、ある態様では高
温において、又は他の態様においてラジカル重合の前に
分散剤を添加することなしに、凝集又は融合が生じさせ
ないか又は最小化できるカプセル化された熱可融性トナ
ーを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの及び他
の目的は、トナー、特にカプセル化されたトナーの提供
によって達成される。本発明の1つの態様においては、
コアと、その上のポリマーシェルとを有するカプセル化
されたトナーが提供される。特に、1つの態様において
は、本発明に従って、予形成されたポリマー及び/又は
モノマー、加熱した時にそのモノマーのラジカル重合を
開始させるラジカル開始剤、顔料粒子及び/又は染料粒
子からなるコアからなるカプセル化されたトナーであっ
て、そのコアモノマーの混合物が乳化剤溶液に分散され
、続いて、コアがポリマーシェルによってカプセル化さ
れた後、ラジカル重合により昇温下でコアが重合され、
乳化剤又は界面活性剤が有機メチルセルロース、ヒドロ
キシレーテッドメチルセルロース又はそれらの混合物、
例えばカナダ国のフルカ社製タイロース又はダウ・ケミ
カル製メトセルからなるトナーが提供される。
【0013】本発明の態様において、後で重合される予
形成ポリマー又はモノマーと、顔料、染料又はそれらの
混合物と、乳化剤、特に有機メチルセルロース、ヒドロ
キシレーテッドメチルセルロース又はそれらの混合物と
からなるカプセル化されたトナー、又はその場合におい
て上記乳化剤がポリビニルアルコールなどの他の乳化剤
とともに使用されるトナーであって、コアが好ましくは
界面重合によってポリマーシェルによりカプセル化され
ているトナーが提供される。
【0014】本発明のトナーは、例えばマイクロカプセ
ル化工程によって製造することができる。その工程にお
いては、例えば、55℃より低い低Tgを有する顔料又
は染料で着色されたコア材料であって、その内に乳化剤
が含まれているコア材料の回りに、室温で界面重合によ
り、約70℃〜130℃の比較的低いTgを有する薄い
熱融着性ポリマーシェルが形成される。有機シェル成分
を有する有機彩色モノマー相は、乳化剤の水溶液、例え
ば、カナダ国フルク・インコーポレーテッド製のタイロ
ースのようなメチルヒドロキシエチルセルロース誘導体
、特にタイロース93800、ダウ・ケミカル製のメト
セルのような他のメチルセルロース誘導体、それらの混
合物などの水溶液中に分散することができる。
【0015】1つの態様において、マイクロカプセル化
を使用する本発明の方法により、約70℃〜130℃の
比較的低いTgを有する薄い熱融着性ポリマーシェルを
得ることができ、室温で行うことのできる界面重縮合工
程を使用することができる。本発明の幾つかの態様にお
いて、界面重合は、例えば55℃より低いTgを有する
成分を含む、顔料又は染料で彩色されたコア材料の回り
で行うことができる。この彩色された有機低Tgコア材
料は、タイロースとしてフルクから市販されているヒド
ロキシメチルセルロース材料の水溶液中に分散されて、
水中油滴分散液が形成され、次いで界面重合に付される
。シェルの形成後、粒子の凝集又は融合を生じることな
く、コアモノマーは例えば85℃の昇温下で、例えば約
18時間のような効果的な時間でラジカル重合を受ける
【0016】本発明のカプセル化されたトナーは、以下
のようにして、本発明の1つの態様において調製するこ
とができる。即ち、約52重量%のスチレン及び48重
量%のn−ブチルメタクリレートからなるコポリマーの
ようなプレポリマー、及び約65重量%のスチレンと、
約35重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるコ
ポリマー樹脂にフラッシュしたリトール・スカーレット
(Lithol Scarlet)のようなフラッシュ
カラー、及びモノマー、例えば50:50のスチレンと
、n−ブチルメタクリレート又はステアリルメタクリレ
ートを準備し、開始剤及び有機シェル成分、例えばイソ
シアネート又は酸塩化物を有する有機相を形成し、その
有機相を、ここで記述したようなタイロースのようなフ
ルカから市販されているもの、ダウ・ケミカルから市販
されているメトセルなどのような界面活性乳化剤溶液に
分散させ、得られた混合物に、ジアミンのような水性シ
ェル成分を添加して、界面重合を生じさせ、次いでラジ
カル重合を生じさせることによって調製することができ
る。  更に、本発明によれば、黒色及び着色されかつ
カプセル化されたトナー組成物のための製法が提供され
る。その製法は、約10〜55重量%の水に、アクリレ
ートやメタクリレート、等、例えばブチルアクリレート
、ラウリルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート
、ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタク
リレート、ステアリルメタクリレート、プロピルアクリ
レート、ベンジルアクリレート、ペンチルアクリレート
、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレ
ート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレ
ート、エトキシプロピルアクリレート、ヘプチルアクリ
レート、イソブチルアクリレート、メチルブチルアクリ
レート、m−トリルアクリレート、ドデシルスチレン、
ヘキシルメチルスチレン、ノニルスチレン、テトラデシ
ルスチレン、α−メチルスチレン、又はその他の実質的
に等価なビニルモノマー、及びビニルモノマーとアゾ型
ラジカル開始剤、例えばアゾイソブチロニトリル、アゾ
ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンニト
リル、2−メチルブチロニトリル又はそれらの混合物と
、の混合物、過酸化型ラジカル開始剤、例えばベンゾイ
ルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド及びそれらの
混合物などを含むコアモノマー/ポリマー混合物中の約
60〜100重量%のコアモノマーと、トナーの重量に
基づいて約1〜15重量%の量の、着色有機顔料又は染
料を含む顔料粒子と、トナーの重量に基づいて約5〜7
0重量%の、マグネタイト、着色マグネタイト又はカー
ボンブラック、又は約サブミクロン、例えば1μm以下
から約5μmの粒径を有する他の類似の固体不活性材料
、を混合し;トルエンジイソシアネート、m−テトラメ
チルキシレンジイソシアネート(m−TMXDI)、ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)
、ヘキサンジイソシアネート(HDI)、デュポンから
市販されているアジプレン(Adiprene) シリ
ーズのようなポリエーテル型液体ウレタンプレポリマー
であるジイソシアネートプレポリマー、エアー・プロダ
クトから市販されているトルエンジイソシアネート末端
ポリエチレンオキサイドプレポリマーであるXPS及び
XPHシリーズを含むイソシアネートのような有機可溶
性シェルコモノマー、塩化セバコイル、アジピン酸、ト
ルエンビスクロロフォルメート、ヘキサンジスルホン酸
を添加し;及び任意にデスモジュール(Desmodu
r) RF(バイヤー製)のようなシェル架橋剤を添加
し;そして有機シェル成分を含む上記の有機顔料着色コ
アモノマー材料を、タイロース93800、フルカ社製
のヒドロキシエチルメチルセルロース、ダウ・ケミカル
製の、64620メトセルMC(メチルセルロース)、
64605メトセルMC(ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース)、64655メトセル60HG(メチルセル
ロース)、メトセルE5プレミウム(Premium 
)(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、フルカ社
製タイロース乳化剤ヒドロキシエチルメチルセルロース
、及びある態様においてはそれらの混合物、などからな
る水性乳化剤溶液に分散し;次いで、ジエチレントリア
ミン、1,3−シクロヘキサン−ビス(メチルアミン)
、2−メチルペンタメチレンジアミン、ヘキシルジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ビスフェノールAのよう
な水溶性シェル成分、又は上記で形成した懸濁液に対す
る水溶性共重縮合共反応体を添加し、前記混合物の界面
で界面重合を生じさせ;その後、得られた懸濁液を加熱
することによりラジカル重合を起こさせ、フリーラジカ
ルに対する化学的開始剤を遊離させかつコアモノマーと
の反応によってラジカル重合を起こさせる。
【0017】コアモノマー/ポリマー混合物の、例えば
約60〜99重量%の効果的量で存在するコアモノマー
の具体的な例は、アクリレート、メタクリレート、ジオ
レフィン、などを含む。コアモノマーの具体例としては
、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリ
ルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘキシル
アクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ス
テアリルメタクリレートスチレン、シクロヘキシルアク
リレート、ドデシルアクリレート、エトキシプロピルア
クリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ヘプチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、メチルブチ
ルアクリレート、m−トリルアクリレート、ドデシルス
チレン、ヘキシルメチルスチレン、ノニルスチレン、テ
トラデシルスチレン、α−メチルスチレン、及び他の公
知のビニルモノマー(例えば米国特許第4,298,6
72号を参照。参考としてその開示をここに全体として
含める)、ポリラウリルメタクリレート、それらの混合
物、等がある。これらのモノマーは、単独でもまた混合
物として存在させて、コポリマーを形成させてもよい。 モノマーは予形成ポリマーと一緒に存在させてもよく、
従って、コアモノマーの重合の結果、ポリマーの混合物
(ブレンド)になり、これは、ポリマーが混和性で均一
な混合物を形成する相溶性のブレンドであってもよく、
また一つのポリマーが他のポリマーの離散した領域又は
ドメインに存在する非相溶性ブレンドであってもよい。 コアの約0〜40%の量で通常存在する付加的な適する
予形成ポリマーの例としては、スチレン−ブタジエンコ
ポリマー、スチレン−アクリレート及びスチレン−メタ
クリレートコポリマー、エチレン−ビニルアセテートコ
ポリマー、イソブチレン−イソプレンコポリマー、など
がある。一般に、例えば25までの種々の効果的なコア
モノマーが、スチレンアクリレート、スチレンメタクリ
レート、スチレンブタジエンを、特に高スチレン量で含
有するコア、即ち、約75〜95重量%のスチレンと、
ポリエステルと、他の類似する公知モノマーなどとのコ
アに対して使用される。
【0018】本発明の具体的な態様においては、カプセ
ル化されたトナーは、シェル形成及びコア形成が独立に
コントロールされる界面/ラジカル重合工程によって調
製される。従って、例えばトナー組成物に対して使用さ
れるコア材料は、一緒にブレンドされ、ポリマー材料内
でこれらのコア材料がカプセル化される。カプセル化工
程は、一般に界面重合反応によって起こり、コアモノマ
ーの重合工程は一般にラジカル反応によって達成される
。具体的な工程は、コアモノマーのブレンド、1以上の
ラジカル重合開始剤、顔料又は染料、第1のシェルモノ
マー、及び任意のコアポリマーを混合し、水溶性界面活
性剤又は乳化剤を含むメチルセルロース又はヒドロキシ
エチルメチルセルロース相のような水性乳化剤中に分散
された有機液体相を形成して、水中油滴型懸濁液を形成
し、水溶性の第2のシェルモノマーを一定の攪拌下に添
加し、そして室温で混合物に界面重合を起こさせること
を含む。
【0019】界面重合が完了した後、更に付加的な他の
成分を添加しないで、形成した懸濁液の温度を上げてカ
プセル化されたコア内でコアモノマーのラジカル重合を
起こさせ、開始剤にコアモノマーの重合を開始させ、そ
の結果、ポリマーシェルによってカプセル化されかつ分
散された顔料、染料又はそれらの混合物を含むポリマー
コアを含有するトナー組成物が得られる。コアモノマー
のラジカル重合は、一般に約50〜130℃、好ましく
は約60〜120℃で、約8〜24時間行われる。得ら
れたトナー材料は、次いで洗浄されて、安定化材料を除
去し、その後、好ましくは公知のスプレー乾燥技術によ
って乾燥される。界面/ラジカル重合によるカプセル化
の詳細な事項は、米国特許第4,727,011号に記
載されている。ここに、参考のためその開示内容を全体
として含める。
【0020】ポリマーコア材料について、予形成ポリマ
ーは、ここで説明したようにコア成分として含めること
ができる。これらのポリマーはコアモノマーと相溶性で
ありかつ直ちに溶解するものである。好適なポリマーの
例としては、好適なコアモノマーとして以後に説明する
モノマーのポリマー、及びこれらのモノマーのコポリマ
ー、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン
−アクリレート及びメタクリレートコポリマー、エチレ
ン−酢酸ビニルコポリマー、イソブチレン−イソプレン
コポリマー、などである。
【0021】更に、モノマーは、粒子形成工程の間、こ
こで記載したコア中に存在させてもよく、次いでこれら
の成分は、界面重合工程によってシェルが形成した後、
ラジカル重合工程で重合することができる。典型的なモ
ノマーは、ここで示したようにある場合には、スチレン
、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、n−アルキル
メタクリレート、n−アルキルアクリレート、分岐アル
キルメタクリレート、分岐アルキルアクリレート、塩素
化オレフィン、ブタジエン、スチレン−ブタジエンオリ
ゴマー、エチレン−ビニルアセテートオリゴマー、残留
二重結合を有するイソブチレン−イソプレンコポリマー
(重量平均分子量(Mw)が約5000〜20000の
場合)、ビニル−フェノール材料、アルコキシアルコキ
シアルキルアクリレート、アルコキシアルコキシアルキ
ルメタクリレート、シアノアルキルアクリレート及びメ
タクリレート、アルコキシアルキルアクリレート及びメ
タクリレート、メチルビニルエーテル、無水マレイン酸
、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート
、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタ
クリレート、スチレン−ブタジエン、プリオライト(P
liolite) 、等を含む。これらのモノマーは、
単独で存在させてもよく、また混合物として存在させ、
コポリマーを形成させてもよい。モノマーは、予形成ポ
リマーと組合せて存在させてもよく、その結果、コアモ
ノマーの重合によってポリマーブレンドが形成し、この
ブレンドは、ポリマーが相溶性でかつ均一な混合物を形
成する相溶性ブレンドであっても、一つのポリマーが、
他のポリマー内で離散した領域又はドメインに存在する
非相溶性のブレンドであってもよい。特に、予形成ポリ
マーにおける所望の有機顔料の「フラッシュ」、例えば
約65重量%のスチレンと約35重量%のn−ブチルメ
タクリレートのコポリマーにおけるホスタパーム(Ho
staperm )ピンクEの「フラッシュ」は、スチ
レン及び/又はアクリレートモノマーと混合し、コア材
料を形成させることによって行うことができる。これら
のモノマーは次いで、シェルの形成の後重合されて、顔
料が非常に分散している充分に重合したコアを形成する
ことができる。 本発明の工程にとって、異色トナーは、その荷電特性が
シェルの材料によって決まるので、同一のコアモノマー
又はポリマーを含む必要はない。
【0022】ワックス又はワックス混合物を、例えばコ
アの約0.5〜約20重量%の量でコアに添加して、ト
ナーの低融解特性及び/又は剥離性を改善することもで
きる。ワックスの具体例としては、カンデリラ蝋、蜜蝋
、さとうきび蝋、カルナバ蝋、パラフィン蝋など、特に
約60℃の融点を有するものが挙げられる。典型的で好
適な着色顔料は、それらが界面重合工程においてシェル
を形成するのに使用する成分と反応せず、しかもコアモ
ノマーのラジカル重合を実質的に妨げない限り、本発明
のトナー及び方法に使用してもよい。顔料としては、バ
イオレット・トナーVT−8015(ポール・ウーリッ
ヒ(Paul Uhlich ))、ノルマンディー・
マゼンタRD−2400(ポール・ウーリッヒ)、パリ
オジェン・バイオレット5100(BASF)、パリオ
ジェン・バイオレット5890(BASF)、パーマネ
ント・バイオレットVT−2645(ポール・ウーリッ
ヒ)、ヘリオジェン・グリーンL8730(BASF)
、アリグイル・グリーンXP−111−S(ポール・ウ
ーリッヒ)、ブリリアント・グリーン・トナーGR09
91(ポール・ウーリッヒ)、リトール・スカーレット
D3700(BASF)、トルイジン・レッド(アルド
リッチ)、スカーレット・フォー・サーモプラストNS
D  PS  PA(ウギン・クールマン・オブ・カナ
ダ)、イー・ディー・トルイジン・レッド(アルドリッ
チ)、リトール・ルビン・トナー(ポール・ウーリッヒ
)、リトール・スカーレット4440(BASF)、ボ
ン・レッド・シー(ドミニオン・カラー・カンパニー)
、ロイヤル・ブリリアト・レッドRD−8192(アル
ドリッチ)、オラセット・ピンクRF(チバ−ガイギー
)、パリオジェン・レッド3871K(BASF)、パ
リオジェン・レッド3340(BASF)、リトール・
ファスト・スカーレットL4300(BASF)、ヘリ
オジェン・ブルーL6900、L7020(BASF)
、ヘリオジェン・ブルーK6902、K6910(BA
SF)、ヘリオジェン・ブルーD6840、D7080
(BASF)、スダン・ブルーOS(BASF)、ネオ
ペン・ブルーFF4012(BASF)、PVファスト
・ブルーB2G01(アメリカン・ヘキスト)、イーガ
ライト・ブルーBCA(チバ−ガイギー)、パリオジェ
ン・ブルー6470(BASF)、スダンIII(レッ
ドオレンジ)(マチソン・コールマン・ベル)、スダン
II(オレンジ)(マチソン・コールマン・ベル)、ス
ダンIV(オレンジ)(マチソン・コールマン・ベル)
、スダン・オレンジ220(BASF)、パリオジェン
・オレンジ3040(BASF)、オルソ・オレンジO
R2673(ポール・ウーリッヒ)、パリオジェン・イ
エロー152、1560(BASF)、リトール・ファ
スト・イエロー0991K(BASF)、パリオトール
・イエロー1840(BASF)、ノボパーム・イエロ
ーFGL(ヘキスト)、パーマネント・イエローYE0
305(ポール・ウーリッヒ)、ルモジェン・イエロー
D0790(BASF)、スコ−ゲルブL1250(B
ASF)、スコ−−イエローD1355(BASF)、
シコ・ファスト・イエローD1355、D1351(B
ASF)、ホスタパーム・ピンクE(アメリカン・ヘキ
スト)、ファナール・ピンクD4830(BASF)、
シンクワシャ・マゼンタ(デュポン)、パリオジェン・
ブラックL0084(BASF)、ピグメント・ブラッ
クK801(BASF)、及びカーボンブラック、例え
ばリーガル330(カボット)、カーボンブラック52
50及びカーボンブラック5750(コロンビアン・ケ
ミカルズ・カンパニー);マグネタイト;着色マグネタ
イト;赤、緑、青、黒、茶色、ヘリオジェン・ブルーL
6900、D6840、D7080、D7020、ピラ
ン・オイル・ブルー及びピラン・オイル・イエロー、ピ
グメント・ブルー1(以上、ポール・ウーリッヒ)、ピ
グメント・バイオレット1、ピグメント・レッド48、
レモン・クロム・イエローDDC1026、イー・ディ
ー・トルイジン・レッド及びボン・レッドC(以上、オ
ンタリオ州トロントのドミニオン・カラー社)、ノバパ
ーム・イエローFGL、ホスタパーム・ピンクE(以上
、ヘキスト)、シンクワシャ・マゼンタ(イー・アイ・
デュポン・デ・ネモア・アンド・カンパニー)、オイル
・レッド2144(パサイック・カラー・アンド・ケミ
カル)、ファナル・ピンク、リトール・スカーレット、
ネオペン・ブルー、ルナ・イエロー、などが挙げられ、
これらの顔料は好ましくは、スチレン−n−ブチルメタ
クリレートのようなポリマー中にフラッシュされる。一
般に、使用される着色顔料は、シアン、マゼンタ又はイ
エロー顔料もしくはこれらの混合物である。顔料として
使用できるマゼンタ材料としては、例えばCI6071
0、CIディスパースド・レッド15としてカラーイン
デックスで特定される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、CI26050、CIソ
ルベント・レッド19としてカラーインデックスで特定
されるジアゾ染料、などがある。顔料として使用できる
シアン材料の代表的な例としては、CI74160、C
Iピグメント・ブルーのようにカラーインデックスで特
定されるコッパーテトラ4−(オクタデシルスルホンア
ミド)フタロシアニン、X−コッパーフタロシアニン顔
料、CI69810としてカラーインデックスで特定さ
れるアントラキノン・ブルー、スペシャル・ブルーX−
2137、等がある。使用できるイエロー顔料の代表的
例としては、ジアリライド(diarylide )イ
エロー3,3−ジクロロベンジデンアセトアニリド、C
I12700、CIソルベント・イエロー16としてカ
ラーインデックスで特定されるモノアゾ顔料、フォロン
・イエローSE/GLN、CIディスパースド・イエロ
ー33としてカラーインデックスで特定されるニトロフ
ェニルアミンスルホンアミド、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
,5−ジメトキシアセトアセトアニリド、及びパーマネ
ント・イエローFGLがある。上記顔料は、本発明の目
的が達成される限り、種々の好適で効果的な量でカラー
インデックスされたトナー組成物に配合される。 一つの態様においては、これらの着色顔料は、乾燥トナ
ー重量に基づいて約1〜約15重量%の量でトナー中に
存在する。着色マグネタイト、例えばマピコ・ブラック
とシアン成分の混合物もまた顔料として使用することが
できる。
【0023】種々の好適なラジカル開始剤は、特に、開
始剤の10時間半減期が約120℃より低い、好ましく
は約90℃より低い場合に、コアをラジカル重合によっ
て調製し、次いで界面重合を行ってトナーシェルを形成
する時に、使用することができる。好適なラジカル開始
剤には、アゾ型開始剤、例えば2,2‘−アゾビス(イ
ソブチロニトリル)、2,2‘−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)、2,2‘−アゾビス(シクロ
ヘキサンニトリル)、2,2‘−アゾビス(2−メチル
ブチロニトリル)、2,2‘−アゾビス(2,4−ジメ
チル−4−メトキシバレロニトリル)、それらの混合物
、等がある。更に、ラジカル開始剤には、ベンゾイルパ
ーオキシド、ラウリロイルパーオキシド及び2,5−ジ
メチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオ
キシ)ヘキサンのような過酸化型開始剤、ルパソール2
56(ペンウォルト)及びその混合物、又はそれらの組
合せがある。通常、開始剤は約50〜65℃の温度で活
性化されるコア材料中に存在する。低温開始剤は一般に
、例えばコアモノマーの約0.5〜約6重量%、好まし
くは約2〜4重量%の効果的量で存在する。必要に応じ
て、高温開始剤を、65℃以上で活性化されるコア材料
中に存在させてもよい。高温開始剤は、例えばコアモノ
マーの重量で0〜約2重量%、好ましくは約0.5〜1
.25重量%の効果的量で存在させてもよい。
【0024】好適なシェルモノマーは、1分子中の化学
的反応基の数が2以上のモノマーから選ばれる。この分
子当たりの反応基の数を化学的官能性という。2以上の
官能性を有する有機可溶性シェルモノマーは、界面重合
によって、2以上の官能性を有する水溶性シェルモノマ
ーと反応して、本発明の態様におけるシェルポリマーを
生成する。有機可溶性シェルモノマーの例としては、塩
化セバコイル、塩化テレフタロイル、塩化イソフタロイ
ル、塩化アゼロイル、塩化グルタリル、塩化アジポイル
及びフルカ製のヘキサメチレンジイソシアネート、4,
4‘−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(デス
モジュールW)、及びモバイ・ケミカル・コーポレーシ
ョン製の、2,4−と、2,6−トルエンジイソシアネ
ート(TDI)の80:20混合物、アルドリッチ製ト
ランス−1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、シ
アナミド社製m−テトラメチルキシレンジイソシアネー
ト(m−TMXDI)、ヌオデックス・カナダ製トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、及
びザ・アョプジョン・カンパニー製4,4‘−メチルジ
フェニルジイソシアネート(イソネート125M又はM
DI)が挙げられる。2より大きい官能性を有する架橋
性有機可溶性シェルモノマーの例としては、アルドリッ
チ製1,3,5−ベンゼントリカルボン酸塩化物、ザ・
アョプジョン・カンパニー製のイソネート143L(4
,4‘−メチルジフェニルジイソシアネートをベースと
する液体MDI)、及びトリ(イソシアナトフェニル)
トリホスフェート(デスモジュールRF)がある。 水性媒体に可溶性でかつ2の官能性を有するモノマーの
例としては、1、6−ヘキサンジアミン、1,4−ビス
(3−アミノプロピル)ピペラジン、2−メチルピペラ
ジン、m−キシレン−α,α‘−ジアミン、1,8−ジ
アミノ−p−メンタン、3,3‘−ジアミノ−N−メチ
ルジプロピルアミン、アルドリッチ製1、3−シクロヘ
キサンビス(メチルアミン)、デュポン製の1、4−ジ
アミノシクロヘキサン及び2−メチルペンタンジアミン
(ダイテクA)、フルカ製の1,2−ジアミノシクロヘ
キサン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノ
ブタン、2,5−ジメチルピペラジン及びピペラジン、
PCRインコーポレーテッド製のフッ素含有1,2−ジ
アミノベンゼン、及びアルファ製N,N‘−ジメチルエ
チルジアミンがある。2以上の官能性を有する他の水溶
性シェルモノマーとしては、ジエチレントリアミン、フ
ルカ製ビス(3−アミノプロピル)アミン、ダブリュー
・アール・グレース・カンパニー製トリス(2−アミノ
エチル)アミン(TREN−HP)、などがある。
【0025】2以上の有機相モノマーを使用して2以上
の水性相モノマーと反応させることができる。シェルの
形成は、ある態様においては少なくとも2つのシェルモ
ノマー、即ち、有機相に溶解しているものと、水性相に
溶解しているものとの間の反応を伴うが、有機相に溶解
している5以上のものと、水性相に溶解している5以上
のものとの間で反応させてシェルを形成してもよい。別
の態様においては、有機相に溶解している2つのモノマ
ーと、水性相に溶解している2つのモノマーとの間で反
応させて、シェルを形成してもよい。
【0026】少量のシェル成分として水性相間又は有機
相に使用される、別の群のシェルモノマーは、官能性プ
レポリマーである。プレポリマー又はマクロマーは、長
鎖ポリマー材料で、通常、低い機械的結着性と、例えは
10000より小さい重量平均分子量のような低分子量
を有し、分子末端にシェルモノマーと反応し、シェルに
取り込まれる官能性基を有する。有機相に使用できるそ
のような材料の例としては、イソシアネートプレポリマ
ー、例えばデュポン製アジプレンL−83及びL−16
7、エアー・プロダクト製のXPS及びXPH、などが
ある。ジェファミン(Jeffamine)材料の群、
例えばテキサコ・ケミカル・カンパニー製のジェファミ
ンED−6000、D−900、D−4000、C−3
46、DU−700及びEDR−148は、水溶性モノ
マーのようにシェルに取り込まれ得る水性プレポリマー
である。
【0027】本発明の態様におけるトナー組成物は、約
1〜15重量%、好ましくは約3〜10重量%の顔料も
しくは染料と、約5〜50重量%、好ましくは約7〜2
5重量%のポリマーシェルと、約35〜94重量%、好
ましくは約65〜90重量%のコアモノマー、ポリマー
及び乳化剤とを一般に含有する。ポリマーシェル内にお
いては、有機可溶性モノマー対水溶性モノマーのモル比
は約1:1〜約1:4、好ましくは約1:1〜約1:1
.5である。コアモノマーもしくはポリマー混合物内に
おいては、予形成ポリマーはそのモノマー/ポリマー混
合物の0〜約40重量%、好ましくは約0〜約25重量
%の量で存在し、モノマーはそのモノマー/ポリマー混
合物の約60〜約100重量%、好ましくは約75〜約
100重量%の量て存在する。
【0028】着色トナー組成物の製造のための本発明の
方法の例は、以下の工程を含む。 (1)  以下の成分を含むコアを調製する:(a)ト
ナーの重量に基づいて約7重量%の、ホスパターム・ピ
ンクEのような顔料粒子であって、顔料粒子の重量とほ
ぼ等しい重量で存在するスチレン/n−ブチルメタクリ
レートコポリマー(約65%のスチレンと、約35%の
n−ブチルメタクリレートとからなる)中にフラッシュ
されている顔料粒子、 (b)付加的な予形成ポリマー、例えばスチレン/n−
ブチルメタクリレートコポリマー(約52重量%のスチ
レンと、約48重量%のn−ブチルメタクリレートとか
らなる)であって、この予形成ポリマーと、顔料がフラ
ッシュされたポリマーとの全重量がトナーのコアモノマ
ー/ポリマー混合物の重量の約20%となるような量で
存在する予形成ポリマー、 (c)コアモノマー又はその混合物であって、トナーの
コアモノマー/ポリマー混合物成分の約80重量%の量
で存在し、モノマー及び予形成ポリマーの全量がトナー
の約73重量%であるコアモノマー又はその混合物、(
d)開始剤又はその混合物であって、低温反応性開始剤
の場合には、コアモノマーの約0.5〜約6重量%、好
ましくは約2〜約4重量%、高温反応性開始剤の場合に
は、コアモノマーの約0〜約2重量%、好ましくは約0
.5〜約1.25重量%の量で存在する開始剤又はその
混合物、及び (e)トナー組成物の約10重量%の量で存在する、コ
アモノマーに溶解された有機シェルモノマー。
【0029】(2)効果的量の界面活性剤又は乳化剤、
例えばタイロース93800と、必要に応じて使用され
る塩基及び/又は消泡剤、例えば、2−デカノールなど
の脂肪族アルコールと、必要に応じて使用される界面活
性剤、例えばカチオン性、両性又はノニオン性材料、も
しくはフルオラドFa−1706、ゾニルFSN等のフ
ッ素化炭化水素界面活性剤とを含有する水相に、上記で
得られた均一混合物を分散させる: (3)安定化水性相においてトナーの分散されたコア成
分及び有機可溶性シェル成分を室温で攪拌しながら、ト
ナーの約10重量%の量の水溶性の第2のシェル成分を
得られた混合物に添加して、界面重合を起こさせる:(
4)約2時間室温で一定に攪拌した後、懸濁液の温度を
約50〜130℃、好ましくは約60〜約120℃に、
約8〜約24時間、好ましくは約8〜約18時間で昇温
して、コアモノマーのラジカル重合を起こさせる:(5
)次いで、生成したトナーを洗浄して、乳化剤を除去す
る:そして (6)最終トナー製品を、好ましくはスプレー乾燥法に
よって乾燥する。
【0030】本発明の使用に好適なシェルポリマーとし
ては、ここで言及したもの及び界面重合工程で形成する
ものが含まれる。典型的なシェルポリマーとしては、ポ
リ尿素、ポリウレタン、ポリエステル、熱互変性液晶ポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスル
ホンなど、又は適当な末端を有するプレポリマー又はマ
クロマーと、異なる縮合モノマーとの重縮合反応で形成
させることのできるポリ(尿素−ウレタン)、ポリ(エ
ステル−アミド)などの混合物が挙げられる。例えば、
予形成されたアルコール末端ウレタンプレポリマーを、
ジアシルハライドと共重合させることによって、界面重
合反応でポリ(エステル−ウレタン)を形成させること
ができるか、又はアミン末端アミドプレポリマーをジイ
ソシアネートと共重合させることによって、ポリ(尿素
−アミド)コポリマーを形成させることができる。エピ
コート819のようなエポキシモノマー又はオリゴマー
を約0.01〜約30%の量で添加して、強化剤として
シェルに共重合化させることもできる。種々の多官能性
シェルモノマー、例えばトリアミン、トリイソシアネー
ト及びトリオールなどを約0.01〜30%の少量で架
橋剤として使用することにより、シェルに剛性及び強度
を付与させることができる。シェルポリマーは、m−テ
トラメチレンジイソシアネートのような脂肪族ジイソシ
アネートと、ポリアミンとの反応によっても形成させる
ことができる。例えば、ここで言及する継続中の米国出
願第415,745号を参照されたい。
【0031】タイロースやメトセルなどの界面活性剤又
は乳化剤は、水性媒体中にトナー径の滴粒の形態で、疎
水性粒子を分散させるため、またシェル形成の前、シェ
ル形成の間及びコアモノマーの重合の間、滴粒が融合又
は凝集しないように安定化するために一般に使用される
。完全な粒子の安定化を達成し、また成分の粒径及び径
分布を調整するために通常使用される乳化剤のタイプに
は、タイロース93800、ヒドロキシエチルメチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、他の
ヒドロキシアルキルメチルセルロース、メチルセルロー
ス材料、等が含まれる。これらの乳化剤は、単独で使用
してもよく、また助乳化剤としての他の乳化剤、例えば
ポリビニルアルコール、ポリエチレンスルホン酸塩、ポ
リビニルスルフェートエステル塩、カーボキシレーテッ
ドポリ(ビニルアルコール)、水溶性アルコキシレーテ
ッドジアミン又は類似の水溶性ブロックコポリマー、ア
ラビアガム、アルブミン、ポリアクリル酸塩、プロピレ
ンオキサイドと、エチレンオキサイドとのブロックコポ
リマー、ゼラチン、フタルド(phthaled) ゼ
ラチン、アルギン酸の琥珀酸化(succinated
)ゼラチン塩、などとの組合せで使用してもよい。更に
、水溶性無機塩を助乳化剤として使用して、分散液を安
定化させることもできる。例えば、ポリホスホン酸三ナ
トリウム、ポリ燐酸トリカルシウム、などがある。前記
乳化剤は、ここで説明した好適な量で存在する。助乳化
剤については、種々の好適で効果的なそれらの混合物を
選択することができ、それらの混合物は、ここで説明し
たヒドロキシエチルメチルセルロースのような乳化剤及
びポリビニルアルコールのような第2の又は複数の他の
乳化剤の効果的な量を含む。ここで、第1の乳化剤は、
例えば約1〜25重量%、好ましくは約1〜約10重量
%の量で存在し、第2の又は複数の乳化剤は0.1〜2
5重量%、好ましくは約5〜約15重量%の量で存在す
る。
【0032】ポリマーシェルの形成に好適な界面重合方
法としては、例えば米国特許第4,000,087号及
び第4,307,169号に記載されている。参考とし
て、ここにその開示を全体として示す。表面添加剤(s
urface additive)は、本発明のトナー
に応じて選択することができる。例えば、金属塩、脂肪
酸の金属塩、コロイダルシリカ、それらの混合物、等が
ある。これらの添加剤は、約0.1〜約2重量%の量で
通常存在する。米国特許第3,590,000号、同第
3,720,617号及び同第3,983,045号を
参照されたい。ここに参考のため、その開示を全体とし
て含める。好ましい添加剤はステアリン酸亜鉛、エアロ
ジルR972、エアロジルR974又はエアロジルR8
12である。
【0033】表面電荷調節剤は、多くの方法によってト
ナー粒子に添加することができる。これらの成分は、界
面活性剤又は乳化剤に添加することによってシェルに配
合することができる。その結果、シェルの界面重合の間
、表面電荷調節剤は物理的にシェルの中に配合される。 この方法は、電荷調節剤の一部がアミンのような基で官
能性付与されて、電荷調節剤が少量の水溶性シェル成分
として反応し、またシェル中に化学的に配合される時、
特に好適である。界面重合の間、表面電荷調節剤は、シ
ェルの外側の境界に向かって拡散し、シェルの表面に位
置することになる。シェル材料に配合するのに好適な表
面電荷調節剤としては、エアロジルのようなヒュームド
又はコロイダルシリカ、アルミナ、タルク粉末、金属塩
、ステアリン酸亜鉛のような脂肪酸の金属塩、セチルピ
リジニウム塩、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、などがある。好ましくは、電荷調節剤
は、トナーの色彩の純度に影響を与えないような無色の
化合物でる。一般に、表面電荷調節剤は、シェルの成分
として配合される場合、水性シェル成分の、例えば約0
.1〜約20重量%の効果的な量で存在する。
【0034】また、表面電荷調節剤は、例えばトナー粒
子の形成の後、トナー粒子の表面に添加することができ
る。粒子形成後及びスプレー乾燥の直前に、表面電荷調
節剤は洗浄された粒子の水性懸濁液に添加することがで
き、スプレー乾燥工程の間、表面電荷調節剤はシェル表
面に付着する。表面電荷調節剤はまた、ライトニン(L
ightnin)製のロジゲ(Lodige)ブレンダ
ーやラブ・マスター(Lab Master)IIブレ
ンダーのようなタンブル/剪断装置中で乾燥トナー表面
にブレンドすることができる。トナー表面に添加するの
に好適な表面電荷調節剤の例としては、表面にセチルピ
リジニウム塩化物、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、テトラフェニルホウ酸カリウム、
などのような表面電荷調節剤が析出されているヒューム
ドシリカ又はヒューム金属酸化物がある。これらの表面
処理シリカ又は金属酸化物は、5〜25%の表面電荷調
節剤で通常処理される。機械的手段によってトナー表面
に物理的に吸着させることのできる表面電荷調節剤は、
一般にトナーの重量に基づいて、約0.01〜約15重
量%、好ましくは約0.1〜約5重量%の量で存在する
【0035】2成分現像系においては、約2〜3%のト
ナー濃度のトナーは、例えばキャリアーと混合されて、
例えばトナーとキャリアーとの間で摩擦電荷を生じる。 摩擦の大きさは、例えば選択されたシェル材料とキャリ
アーの選択とによって決まる。キャリアーとトナーとの
間の摩擦的接触によって、静電潜像の現像に充分な静電
荷がトナー上に形成し、所定のレベルで維持される。好
適なキャリアーの例としては、例えば約12μmの直径
の裸スチール芯材を含むキャリアー:ポリマー材料、例
えば約81%のメチルメタクリレートと、約14%のス
チレンと、約5%のビニルトリエトキシシランとのメチ
ルターポリマーの0.1〜1重量%の薄層をスプレー被
覆したフェライトのような芯材を含むキャリアー:約6
5%のトリフルオロクロロエチレンと、約35%の塩化
ビニルとを含み、カーボンブラックをブレンドしたポリ
マーの薄層で被覆した、非円形で、酸化されたスチール
ショット芯材を含むキャリアー:ポリビニリデンフルオ
ライドで被覆したスチールショット芯材を含むキャリア
ー:約35重量%のポリビニリデンフルオライドと、約
65重量%のポリメチルメタクリレートとを含有するキ
ャリアー:及び約81%のメチルメタクリレートと、約
14%のスチレンと、約5%のビニルトリエトキシシラ
ンとからなり、カーボンブラックをブレンドしたメチル
ターポリマーで被覆したフェライト芯材を含むキャリア
ーがある。他のキャリアーを使用して、トナーに所望の
摩擦電荷を形成してもよい。米国出願第136,791
号及び同136,792号の明細書を参照されたい。こ
こに、その開示を全体として参考のため言及する。
【0036】界面重合反応及びそれに続くコアモノマー
のラジカル重合によってトナー粒子を形成すると、非常
に滑らかなトナー粒子形態を有するトナー粒子が得られ
る。コアはシェル形成に続いて重合することができる。 着色コア組成物の粘度は、主要(primary )粒
子形成工程の間、水性界面活性剤溶液においてコアが分
散するに充分に低い。マイクロカプセル化のほとんどの
形態においては、コアは、例えば米国特許第4,476
,211号、同4,476,212号及び同4,610
,945号に記載されるように、水性相に分散される前
に溶媒に溶解された予形成ポリマーからなり、顔料のコ
アポリマーへの分散及び有機相の水性相への分散を効率
よく行うに充分低い粘度を提供する。しかしながら、コ
ア中に溶剤が存在することによって、いくつかの問題が
生じるかもしれない。溶媒が高い沸点を有し、トナーの
乾燥の際に除去されない場合、画像化されたトナーは非
常に劣化した汚れ特性を有し、また例えば発がん物質の
可能性もある塩素化溶媒に基づく臭気及び環境の問題が
生じ得る。溶媒の回収工程は高価であり、粒子分離のた
めの製造設備は一般に爆発防止の設備が設けられていな
ければならないが、これは工程に更に費用の負担を掛け
る。コアポリマーの溶媒が低沸点を有し、トナーの乾燥
の際に除去できる場合には、粒子径は溶媒が依然として
存在していても、界面重合工程によって決まっているが
、シェルが充分に可撓性であると、トナー粒子は潰れて
、非常に皺のある粒子か又は潰れて円盤状になった粒子
を形成することになる。この結果、トナーの流動特性は
非常に劣化し、また溶媒回収を必要とする粒子製造工程
を複雑にする。一方、粒子が、非常に剛性の強いシェル
を有する場合には、溶媒の逸散によって、大きなボイド
がトナーカプセルに現れ、トナーの低い嵩密度及び現像
されたトナーの定着量に対する画像密度の欠如を生じる
。ある場合には、逸散した溶媒が、トナーのシェルを爆
発させることもあり、また乾燥の際、シェルに穴を形成
させるかもしれない。これらの問題点は、本発明のトナ
ーによって、例えば、ここで記載した方法であって、ポ
リマーコアをラジカル重合及びシェルの形成によって形
成する方法によって回避又は最小化される。
【0037】更に、上記の方法によって製造されたマイ
クロカプセル化されたトナーのシェルは、充分なガラス
転移点、即ち、ある態様又は多くの態様において約60
℃より高いガラス転移点を有し、生成したトナー粒子に
対して適当なブロッキング特性及び優れた機械特性を提
供する。従って、トナーの主要なポリマー成分に対する
制限、即ち、従来の溶融ブレンドトナーにおけるように
、コアポリマーが55℃〜60℃の高いガラス転移点を
有するという制限はない。ラジカル重合機構によるコア
の重合は、約−60℃〜約60℃の温度で融着及び溶融
する低融点を有しかつ低エネルギーで融着するコアポリ
マーを製造するように設計することができる。これによ
り、溶融ブレンド法で製造するトナーの場合に利用でき
る選択に比べて、この型のトナー組成物での使用に好適
なラジカル重合モノマーをかなり広い範囲で選択するこ
とができる。
【0038】
【実施例】実施例1 スチレン−ブタジエン樹脂と、各々、ネオペン・ブルー
顔料、リトール・スカーレット顔料、ホスタパーム・ピ
ンクE顔料及びファナル・ピンク顔料とを含む4種の着
色トナーを、ダボ(Davo)二軸スクリュー押出機に
よって以下のように製造した。2つのK−トロン容量ス
クリューフィーダーを使用して、約87重量%のスチレ
ンと約13重量%のブタジエンとを含むスチレン/ブタ
ジエンコポリマー樹脂、及び1分当たり20グラムの結
合供給速度でポリマー樹脂中で6%の顔料装入量を形成
するような顔料を、押出機に装入した。第1調整ゾーン
を120℃にセットし、他の2つのゾーン及びダイを1
30℃にセットした。押出機のスクリュー速度は、材料
に供給する前は60rpmに調節した。押出物は次いで
空冷し、バーリン(Berlyn)ペレタイザーで小片
に切断し、ペレット化された材料をモデルJフィッツミ
ル(Fitzmill)によって850μmの小粒子に
粉砕し、そして超微粉砕機で所望の11.4±1μmの
粒径まで更に粉砕した。
【0039】次に、上記で形成したトナー各々3グラム
を、81%のメチルメタクリレート、14%のスチレン
及び5%のビニルトリエトキシシランからなるメチルタ
ーポリマーの薄層でスプレー被覆されたフェライト芯材
を含有するキャリアー97グラムと混合することにより
、4種の現像剤を製造した。トナーの摩擦電荷特性を測
定する場合、トナー及びキャリアーのサンプルを、22
℃の一定の温度及び50%RHの湿度に設定されたタッ
ピ(Tappi )室で一夜条件付した。4つの異なる
着色トナーの各々に対して、3グラムのトナー及び97
グラムのキャリアーを250ミリリットルのガラス瓶に
計り取り、10分間ペイントシェイカーで攪拌すること
によって、現像剤100グラムを製造した。摩擦データ
を、得られた現像剤1.0〜1.5グラムを使用し、公
知のファラデー・ケージ摩擦吹出(tribo blo
w−off)装置によって測定した。
【0040】キャリアーとの接触によって、トナーは摩
擦電気的に帯電した。ネオペン・ブルー顔料を含むトナ
ーは、−55マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した
。リトール・スカーレット顔料を含むトナーは、−40
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ホスタパー
ム・ピンクEを含むトナーは、−21.8マイクロクー
ロン/gの摩擦電荷を示した。そして、ファナル・ピン
ク顔料を含むトナーは、+7.9マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。4種の異なる顔料を有する4種の
トナーの摩擦電荷は62.9の摩擦電荷単位にわたって
変化した。 実施例2 以下の操作によって、6種の着色熱融着マイクロカプセ
ル化トナーを製造した。250ミリリットルポリエチレ
ン瓶に、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・イン
コーポレーテッド)52.56グラム、ステアリルメタ
クリレートモノマー(サイエンティフィック・ポリマー
・プロダクツ)35.04グラム、約52重量%のスチ
レンと48重量%のn−ブチルメタクリレートとからな
るコポリマー9.07グラム、及び65重量%のスチレ
ンと35重量%のn−ブチルメタクリレートとからなる
スチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマーにフラ
ッシュしたリトール・スカーレットNBD−3755顔
料(BASF)の混合物(顔料対コポリマーの比は45
/55重量%)23.33グラムを添加した。ブレル(
Burrel)リストシェイカーにより、ポリマー及び
顔料を一夜(16時間)モノマー中に分散させた。別に
5つの250ミリリットルポリエチレン瓶の各々に、ス
チレンモノマー(ポリサイエンシーズ・インコーポレー
テッド)52.56グラム及びステアリルメタクリレー
トモノマー(サイエンティフィック・ポリマー・プロダ
クツ)35.04グラムを添加した。更に、その内の1
つの瓶には、約52重量%のスチレンと約48重量%の
n−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n−ブ
チルメタクリレートコポリマー11.4グラム、及び6
5重量%のスチレンと35重量%のn−ブチルメタクリ
レートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリレート
コポリマー中に予備分散されたホスタパーム・ピンクE
(ヘキスト)の混合物(顔料対コポリマー比が50/5
0)21.0グラムを添加した。2つ目の瓶には、約5
2重量%のスチレンと48重量%のn−ブチルメタクリ
レートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリレート
コポリマー6.15グラム、及び65重量%のスチレン
と35重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるス
チレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中にフラ
ッシュされたヘリオジェン・ブルーG(BASF)の混
合物(顔料対コポリマー比が40/60)26.25グ
ラムを添加した。3番目の瓶には、約52重量%のスチ
レンと約48重量%のn−ブチルメタクリレートとから
なるスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー6
.15グラム、及び65重量%のスチレンと35重量%
のn−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n−
ブチルメタクリレートコポリマーにフラッシュしたルナ
・イエローNBD−1277(BASF)の混合物(顔
料対コポリマー比が40/60)26.25グラムを添
加した。更に、4番目の瓶には、約52重量%のスチレ
ンと約48重量%のn−ブチルメタクリレートとからな
るスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー6.
79グラム、及び65重量%のスチレンと35重量%の
n−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n−ブ
チルメタクリレートコポリマーにフラッシュしたシコフ
ァスト・イエローAAOT(BASF)の混合物(顔料
対コポリマー比が41/59)25.61グラムを添加
した。更に、5番目の瓶には、約52重量%のスチレン
と約48重量%のn−ブチルメタクリレートとからなる
スチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー6.1
5グラム、及び65重量%のスチレンと35重量%のn
−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n−ブチ
ルメタクリレートコポリマーにフラッシュしたファナル
・ピンクD4830(BASF)の混合物(顔料対コポ
リマー比が40/60)26.25グラムを添加した。 これら5つの着色モノマー/ポリマー混合物をブレルリ
ストシェイカーに24〜48時間置いて、ポリマー及び
顔料をモノマー中に分散し、顔料7重量%、シェル20
重量%、及び20%の予形成ポリマーと80%のモノマ
ーとからなるコア73重量%を含むトナー組成物を得た
。合成操作の残りの部分は、6種の異なる着色コアの全
てに対して繰り返した。一旦着色モノマー溶液が均一に
なったら、その混合物中に2,2‘−アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)(ポリサイエンシーズ・イ
ンコーポレーテッド)3.50グラム及び2,2‘−ア
ゾビス(2−メチルブチロニトリル)(デュポン)0.
876グラムを、10〜15分間ブレルリストシェイカ
ーで分散した。着色コアを水性相に分散させる直前に、
m−テトラメチルキシレンジイソシアネート(m−TM
XDI)(シアナミド)19.0グラムをコアに添加し
、手で震盪した。タイロース93800溶液0.75%
、ヒドロキシエチルメチルセルロース(フルカ)、60
0ミリリットル、及びヨウ化カリウム(99%)(アル
ドリッチ)、1.0グラムを含有するステンレススチー
ル製2リットルビーカーに、上記着色モノマー溶液をブ
リンクマン(Brinkmann )PT45/80ホ
モゲナイザー及びPTA−35/4Gプローブにより1
分間9000rpmで分散した。これを、上記6種のト
ナーの全てに対して繰り返した。分散(この工程は各ト
ナーの調製のために行った)は、15℃で冷水浴中で行
った。この混合物は、機械的攪拌機及び油浴を備えた2
−リットルのガラス製反応器に移した。溶液を激しく攪
拌しながら、2−メチルペンタメチレンジアミン(ダイ
テクA(デュポン))11.0グラム及び蒸留水50ミ
リリットルの水溶液を反応器に注ぎ、混合物を室温で2
時間攪拌した。この間、界面重合が起こって、低Tg(
130℃より低い)の熱融着性脂肪族様ポリ尿素シェル
を形成した。更に攪拌している間、蒸留水300ミリリ
ットルを添加すると、反応混合物の体積が増大した。温
度を18時間で85℃に昇温し、ラジカル重合によって
モノマー材料を重合し、残りのポリマーコアを形成した
。 溶液を室温に冷却し、粒子の重力沈降及び上澄相のデカ
ンテーションによって10回洗浄した。得られたカプセ
ル化トナーを、ヤマト−オオカワラスプレー乾燥機(モ
デルDL−41)によるスプレー乾燥の前に150μm
の篩いを使用して、湿式でスクリーニングした。
【0041】顔料を含まないこと以外は、同一組成を有
しかつ上記の方法による7番目のトナーを、比較のため
製造した。リトール・スカーレットNBD−3755顔
料トナーをスプレー乾燥した後の全収率は、65.0%
であり、平均粒径は14.0μmで、マルチサイザー・
コールター・カウンターによって測定した時に1.38
のGSD〔(d84/d16)1/2 〕を示した。ホ
スタパーム・ピンクE顔料トナーの収率は45.6%で
あり、平均粒径は14.7μmで、GSDは1.36で
あった。 ヘリオジェン・ブルーG顔料トナーの収率は61.2%
であり、平均粒径は12.9μmで、GSDは1.40
であった。ルナ・イエローNBD−1277顔料トナー
のスプレー乾燥後の全収率は、60.3%であり、平均
粒径は11.9μmで、GSDは1.67であった。シ
コファスト・イエローAAOT顔料トナーは36.1%
の収率で生成し、平均粒径は8.2μmであり、GSD
は1.33であった。ファナル・ピンクD4830着色
トナーは47.5%の収率で形成し、平均粒径は13.
2μmであり、GSDは1.32であった。非着色サン
プルのスプレー乾燥後の全収率は62.2%であり、平
均粒径は11.8μmで、GSDは1.34であった。
【0042】生成したトナー粒子の熱特性を、ガラス転
移温度(Tg)、軟化温度(Ts)、初期流動温度(T
f1 )、別の流動温度(材料のほぼ半分が1ミリメー
トルの開口を通して流れる温度)(Tf2 )、及び最
終流動温度(サンプルの全部がそのダイを流れる温度)
(Tf3 )を示すシマズ・メルトフロー・テスター・
モデルCFT−500Aで測定した。88重量%のスチ
レン/n−ブチルメタクリレート(58/42)コポリ
マー、10重量%のカーボンブラック、及び2重量%の
セチルピリジニウムクロライドからなる基準(benc
hmark )トナーは、シマズ・フローテスターで測
定した時に、以下の熱特性:Tg=55℃、Ts=85
℃、Tf1 =105℃、Tf2 =126℃、及びT
f3 =135℃を示した。リトール・スカーレットN
BD−3755顔料サンプルに対しては、Tg=40℃
、Ts=93℃、Tf1 =115℃、Tf2 =13
1℃、及びTf3 =142℃であった。ホスタパーム
・ピンクE顔料トナーに対しては、Tg=40℃、Ts
=95℃、Tf1 =143℃、Tf2 =153℃、
及びTf3 =160℃であった。ヘリオジェン・ブル
ーG顔料トナーに対しては、Tg=35℃、Ts=95
℃、Tf1 =121℃、Tf2 =138℃及びTf
3 =145℃であった。ルナ・イエローNBD−12
77顔料トナーに対しては、Tg=45℃、Ts=90
℃、Tf1 =140℃、Tf2 =153℃、及びT
f3 =160℃であった。シコファスト・イエローA
AOT顔料トナーに対しては、Tg=42℃、Ts=9
5℃、Tf1 =120℃、Tf2 =136℃、及び
Tf3 =144℃であった。ファナル・ピンクD48
30顔料サンプルに対しては、Tg=40℃、Ts=9
0℃、Tf1 =145℃、Tf2 =156℃、及び
Tf3 =160℃であった。顔料未添加トナーサンプ
ルに対しては、Tg=45℃、Ts=107℃、Tf1
 =145℃、Tf2 =157℃、及びTf3 =1
65℃であった。走査電子顕微鏡(SEM)による顕微
鏡写真から、上記6種のトナーでは、凝集も融合も生じ
ていない、分離した球形の熱融着性粒子が見られた。
【0043】上記7種のトナーの摩擦電荷特性を測定す
るため、トナー及びキャリアーサンプルのそれぞれを、
22℃の一定温度及び50%RHの一定の湿度にセット
されたタッピ室に一夜条件付けを行った。次いで上記で
形成したトナーの各々2グラムと、約120μmの径の
裸スチール芯材2グラムとを混合することにより7種の
現像剤を製造した。各々の場合において、トナー及びキ
ャリアーを250ミリリットルのガラス瓶に量り取り、
15分間ロールミルで攪拌した。摩擦データは、特に言
及する場合を除いて、1.0〜1.5グラムの現像剤を
使用して、以下の全ての実施例に対する場合と同様に、
ファラデー・ケージ吹出し装置で測定した。キャリアー
との接触及び攪拌の結果、トナーは摩擦電気的に帯電し
た。リトール・スカーレット顔料を含むトナーは、+1
.6マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ホスタ
パーム・ピンクE顔料を含むトナーは+3.5マイクロ
クーロン/gの摩擦電荷を示した。ヘリオジェン・ブル
ーG顔料を含むトナーは+2.3マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。ファナル・ピンク顔料を含むトナ
ーは+2.4マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した
。シコファスト・イエロー顔料を含むトナーは+5.8
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ルナ・イエ
ロー顔料を含むトナーは+4.0マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。そして、顔料未添加トナーは+2
.2マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。6種の
異なる着色トナー及び非顔料添加トナーの摩擦電荷値は
、4.2の摩擦電荷単位の範囲に分布し、これは、溶融
ブレンド法で製造した実施例1における62.9単位の
範囲に比べて、摩擦電荷範囲を大きく低下させることを
示す。走査電子顕微鏡の顕微鏡写真測定は、6種の調製
トナーが、粘着しないでしかも分離した球形の熱融着性
粒子であることを示している。現像剤がキャリアービー
ズとトナー粒子からなる二成分現像系においては、上記
調製トナー粒子は各々の場合に、通常の熱融着条件及び
ほんの28Kg/cm 2 (400psi )の低融
着ロール圧の下で、紙支持体に融着する。
【0044】上記調製トナー粒子を用いて、約81%の
メチルメタクリレート、約14%のスチレン及び約5%
のビニルトリエトキシシランからなるメチルターポリマ
ーの薄層をスプレー被覆したフェライト芯材からなるキ
ャリアー、ポリビニリデンフルオライドで被覆したスチ
ールショット芯材粉末からなるキャリアー、約40重量
%のポリビニリデンフルオライド及び約60重量%のポ
リ(メチルメタクリレート)のポリマーブレンドで被覆
したスチールショット芯材からなるキャリアー、及び約
65重量%のトリフルオロクロロエチレン及び約35重
量%の塩化ビニルからなり、カーボンブラックを含むポ
リマーの薄層で被覆した、非球形で酸化されたスチール
ショット芯材からなるキャリアーの4種類のキャリアー
に対して、摩擦電気的電荷を測定した。各着色現像剤に
対して、サンプルを22℃の一定温度及び50%RHの
一定湿度に保たれたタッピ室に一夜条件付けを行った。 各現像剤を、各トナー2グラムと、キャリアー98グラ
ムとを混合する工程を含め、上記と同様にして製造した
。各々、2グラムのトナーと、98グラムのキャリアー
とを含み、そのキャリアーが約81%のメチルメタクリ
レート、約14%のスチール及び約5%のビニルトリエ
トキシシランからなるメチルターポリマーの厚膜でスプ
レー被覆されたフェライト芯材からなる7種の異なる着
色現像剤は、リトール・スカーレット着色トナーと一緒
に攪拌すると、+1.3マイクロクーロン/gの摩擦電
荷を示し、ホスタパーム・ピンクE顔料を含むトナーと
攪拌すると、+1.6マイクロクーロン/gの摩擦電荷
を示し、ヘリオジェン・ブルーG顔料を含むトナーと攪
拌すると、+2.3マイクロクーロン/gの摩擦電荷を
示し、ファナル・ピンク顔料を含むトナーでは+3.9
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示し、シコファスト
・イエロー顔料を含むトナーでは+3.7マイクロクー
ロン/gを示し、ルナ・イエロー顔料を含むトナーでは
+5.1マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示し、そし
て非顔料添加トナーでは+4.6マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。6種の異なる着色トナー及び非顔
料添加トナーに対する値は、3.8摩擦電荷単位の範囲
に含まれていた。
【0045】各々トナー2グラムと、ポリビニリデンフ
ルオライドで被覆したスチールショット芯材粉末からな
る第3のキャリアー98グラムとを含む5種の現像剤は
、ホスタパーム・ピンクE着色顔料と攪拌すると、+1
2.4マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ヘリ
オジェン・ブルー顔料を含むトナーでは、+14.3マ
イクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。シコファスト
・イエロー顔料を含むトナーでは+12.4マイクロク
ーロン/gの摩擦電荷を示した。ルナ・イエロー顔料を
含むトナーでは+14.6マイクロクーロン/gの摩擦
電荷を示した。更に、顔料を含まないトナーでは+7.
6マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。4種の異
なる着色トナー及び非顔料トナーは、上記第3のキャリ
アーに対して帯電させると、7.0の摩擦電荷単位の摩
擦電荷範囲を示した。
【0046】各々トナー2グラムと、約40重量%のポ
リビニリデンフルオライド及び約60重量%のポリ(メ
チルメタクリレート)のポリマーブレンドで被覆したス
チールショット芯材からなる第4のキャリアー98グラ
ムとを含む6種の異なる現像剤は、リトール・スカーレ
ット着色トナーと攪拌すると、+9.2マイクロクーロ
ン/gの摩擦電荷を示した。ホスタパーム・ピンクE顔
料を含むトナーでは、+12.1マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。ヘリオジェン・ブルーG顔料を含
むトナーでは、+6.4マイクロクーロン/gの摩擦電
荷を示した。シコファスト・イエロー顔料を含むトナー
では、+10.0マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示
した。ルナ・イエロー顔料を含むトナーでは、+8.7
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。顔料を含ま
ないトナーでは、+9.3マイクロクーロン/g摩擦電
荷を示した。5種の異なる着色トナー及び非着色トナー
に対する摩擦電気的値は、5.7の摩擦電荷レンジを示
した。この値は、第4のキャリアーを使用することによ
り、62.9単位の摩擦電荷レンジを示す実施例1に比
べて非常に摩擦電荷レンジが低下したことを示す。
【0047】各々トナー2グラムと、約65重量%のト
リフルオロクロロエチレン及び約35重量%のビニルク
ロライドからなり、カーボンブラックを含むポリマーの
薄層で被覆した、非円形で、酸化されたスチールショッ
ト芯材からなる第5のキャリアー98グラムとを含む6
種の異なる現像剤は、リトール・スカーレット着色トナ
ーと攪拌すると、+23.8マイクロクーロン/gの摩
擦電荷を示した。ホスタパーム・ピンクE顔料を含むト
ナーでは、+22.8マイクロクーロン/gの摩擦電荷
を示した。ヘリオジェン・ブルーG顔料を含むトナーで
は、+20.7マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示し
た。ファナル・ピンク顔料を含むトナーでは、+21.
0マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ルナ・イ
エロー顔料を含むトナーでは、+19.0マイクロクー
ロン/gの摩擦電荷を示した。そして、顔料を含まない
トナーでは、+21.1マイクロクーロン/gの摩擦電
荷を示した。5種の異なる着色トナー及び非着色トナー
に対する摩擦電気的値は4.8摩擦電荷単位の摩擦電荷
レンジを示した。この値は、第5のキャリアーを使用す
ることで、実施例1(62.9)に比べて、大きく摩擦
電荷レンジが低下することを示す。
【0048】現像剤が上記キャリアービーズと着色トナ
ー粒子とからなる2成分現像系においては、トナー粒子
は、通常の熱による融着条件の下でかつほんの28Kg
/cm 2 (400psi )の低融着ロール圧で、
紙支持体に融着する。現像剤及びトナーは、各々の場合
において実施例2で説明した工程を実質的に繰り返すこ
とによって製造することができる。それぞれのキャリア
ー塗布量は約1.25重量%であった。
【0049】実施例3 4種の熱融着性マイクロカプセル化トナーを以下の方法
によって製造した。250ミリリットルポリエチレン瓶
1つに、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・イン
コーポレーテッド)52.56グラム、ステアリルメタ
クリレートモノマー(サイエンティフィック・ポリマー
・プロダクト)35.04グラム、約52重量%のスチ
レンと約48重量%のn−ブチルメタクリレートとから
なるコポリマー9.07グラム、及び65重量%のスチ
レンと35重量%のn−ブチルメタクリレートとからな
るスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中に
フラッシュしたリトール・スカーレットNBD3755
の混合物(顔料対コポリマー比が45/55)23.3
3グラムを加えた。ブレル・リスト・シェイカーによっ
て、ポリマーと顔料とを一夜モノマーに分散した。次に
、別に3つの250ミリリットルポリエチレン瓶の各々
に、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・インコー
ポレーテッド)52.56グラム、及びステアリルメタ
クリレートモノマー(サイエンティフィック・ポリマー
・プロダクト)35.04グラムを添加した。更に、そ
の1つ目の瓶には、約52重量%のスチレンと48重量
%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n
−ブチルメタクリレートコポリマー11.4グラム、及
び65重量%のスチレンと35重量%のn−ブチルメタ
クリレートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリレ
ートコポリマー中に予分散させたホスタパーム・ピンク
E(ヘキスト)の混合物(顔料対コポリマー比50/5
0)21.0グラムを添加した。2つ目には、約52重
量%のスチレンと約48重量%のn−ブチルメタクリレ
ートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリレートコ
ポリマー6.15グラム、及び65重量%のスチレンと
35重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチ
レン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中にフラッ
シュしたヘリオジェン・ブルーG(BASF)の混合物
(顔料対コポリマー比が40/60)26.25グラム
を添加した。3つ目には、約52重量%のスチレンと約
48重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチ
レン/n−ブチルメタクリレートコポリマー6.15グ
ラム、及び65重量%のスチレンと35重量%のn−ブ
チルメタクリレートとからなるスチレン/n−ブチルメ
タクリレートコポリマー中にフラッシュしたファナル・
ピンクD4830(BASF)の混合物(顔料対コポリ
マー比が40/60)26.25グラムを添加した。
【0050】得られた3種の着色モノマー/ポリマー混
合物を、ブレル・リスト・シェイカー上に24〜48時
間置いて、ポリマー及び顔料をモノマー中に分散させて
、7重量%の顔料、20重量%のシェル、及び73重量
%のコア(20%の予形成ポリマー及び80%のモノマ
ーからなる)を含むトナー組成物を得た。着色モノマー
が均一化したら、上記混合物に、ポリサイエンシーズ・
インコーポレーテッドより市販されている2,2‘−ア
ゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.50グ
ラム、及びデュポンから市販されている2,2‘−アゾ
ビス(2−メチルブチロニトリル)0.876グラムを
10〜15分間、ブレロ・リスト・シェイカーを使用し
て分散させた。着色コアが水性相に分散される直前に、
m−テトラメチルキシレン(m−TMXDI)(シアナ
ミド)18.5グラムをコアに添加し、手で震盪した。 ヒドロキシエチルメチルセルロース(フルカ)である0
.75%タイロース93800溶液、600ミリリット
ル、及びヨウ化カリウム(99%)(アルドリッチ)1
.0グラムを含むステンレススチール製2リットルビー
カー中に、1分間9000rpmにおいてブリンクマン
PT45/80ホモゲナイザー及びPTA−35/4G
プローブを使って、上記着色モノマー溶液を分散した(
この操作を、各々のトナーの製造において採用した)。 分散を15℃の冷水浴中で行った。混合物を、機械的攪
拌装置及び油浴を備えた2リットルガラス製反応器に移
した。溶液を激しく攪拌しながら、1,3−シクロヘキ
サンビス(メチルアミン)(アルドリッチ)11.8グ
ラム、及び蒸留水50ミリリットルからなる水溶液を反
応器に注ぎ、混合物を室温で2時間攪拌した。 この間、界面重合が生じて、低Tg(130℃より低い
)の熱融着性脂肪族様ポリ尿素シェルが形成した。攪拌
下、300ミリリットルの蒸留水を添加することによっ
て反応混合物の容積は増大した。温度を18時間で85
℃まで昇温し、ラジカル重合によってモノマー材料を重
合させ、残りのポリマーコアを形成した。溶液を室温に
冷却し、粒子を重力沈降させそして上澄相をデカントす
ることによって10回洗浄した。得られたトナー粒子を
、ヤマト−オオカワラスプレー乾燥器モデルDL−41
によるスプレー乾燥の前に150μmの篩いを使ってス
クリーンにかけた。5番目のトナーは、顔料を含まない
ことを除いて、同一の組成及び同一の方法によって製造
した。
【0051】リトール・スカーレットNBD3755ト
ナーのスプレー乾燥後の全収量は、62.4%であり、
平均粒径は13.6μmでマルチサイザー・コールター
・カウンターで測定した時のGSD〔(d84/d16
)1/2 〕は1.38であった。ホスタパーム・ピン
クE着色トナーは、24.5%の収量で形成し、平均粒
径は15.6μmであり、GSDは1.36であった。 ヘリオジェン・ブルーG着色トナーは60.0%の収量
で形成し、平均粒径は13.2であり、GSDは1.3
8であった。ファナル・ピンクD4830着色トナーは
40.1%の収量で形成し、平均粒径は13.0であり
、GSDは1.40であった。顔料未添加トナーのスプ
レー乾燥後の全収量は44.4%であり、平均粒径は1
2.8μmで、GSDは1.29であった。
【0052】生成したトナー粒子の熱特性を、ガラス転
移温度(Tg)、軟化温度(Ts)、初期流動温度(T
f1 )、別の流動温度(材料のほぼ半分が1ミリメー
トルの開口を通して流れる温度)(Tf2 )、及び最
終流動温度(サンプルの全部がそのダイを流れる温度)
(Tf3 )を示すシマズ・メルトフロー・テスター・
モデルCFT−500Aで測定した。88重量%のスチ
レン/n−ブチルメタクリレートコポリマー(58/4
2)コポリマー、10重量%のカーボンブラック、及び
2重量%のセチルピリジニウムクロライドからなる基準
トナーは、シマズ・フローテスターで測定した時に、以
下の熱特性:Tg=55℃、Ts=85℃、Tf1 =
105℃、Tf2 =126℃、及びTf3 =135
℃を示した。リトール・スカーレットNBD−3755
着色サンプルに対しては、Tg=20℃より低い、Ts
=73℃、Tf1 =105℃、Tf2 =122℃、
及びTf3 =135℃であった。ヘリオジェン・ブル
ーG着色トナーに対しては、Tg=20℃より低い、T
s=65℃、Tf1 =85℃、Tf2 =105℃及
びTf3 =115℃であった。ホスタパーム・ピンク
E着色トナーに対しては、Tg=20℃より低い、Ts
=65℃、Tf1 =91℃、Tf2 =112℃、及
びTf3 =120℃であった。ファナル・ピンクD4
830着色トナーに対しては、Tg=20℃より低い、
Ts=65℃、Tf1 =90℃、Tf2 =109℃
、及びTf3 =120℃であった。非着色トナーサン
プルに対しては、Tg=20℃より低い、Ts=60℃
、Tf1 =75℃、Tf2 =98℃、及びTf3 
=109℃であった。走査電子顕微鏡(SEM)による
顕微鏡写真から、上記5種のトナーでは、凝集も融合も
生じていない、分離した球形の熱融着性粒子が見られた
【0053】上記5種のトナーの摩擦電荷特性を測定す
るため、トナー及びキャリアーサンプルのそれぞれを、
22℃の一定温度及び50%RHの一定の湿度にセット
されたタッピ室に一夜条件付けを行った。次いで上記で
形成した5種のトナー各々2グラムを、約120μmの
径の裸スチール芯材98グラムとを混合することにより
5種の現像剤を製造した。トナー及びキャリアーを25
0ミリリットルのガラス瓶に量り取り、1.0〜1.5
グラムの現像剤を使用して、吹出し装置で攪拌した。キ
ャリアーとの接触及び攪拌の結果、トナーは摩擦電気的
に帯電した。リトール・スカーレット顔料を含むトナー
は、+4.6マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した
。ホスタパーム・ピンクE顔料を含むトナーは+0.9
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ヘリオジェ
ン・ブルーG顔料を含むトナーは+5.0マイクロクー
ロン/gの摩擦電荷を示した。ファナル・ピンクD48
30顔料を含むトナーは+1.6マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。そして、非顔料添加トナーは+5
.4マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。4種の
着色トナー及び顔料未添加トナーの摩擦電荷値は、4.
5の摩擦電荷単位の範囲に分布し、これは、溶融ブレン
ド法で製造した実施例1における62.9単位の範囲に
比べて、摩擦電荷範囲を大きく低下させることを示す。 現像剤がキャリアービーズとトナー粒子からなる二成分
現像系においては、上記調製トナー粒子は各々の場合に
、通常の熱融着条件及びほんの28Kg/cm 2 (
400psi )の低融着ロール圧の下で、紙支持体に
融着する。キャリアー被覆の量は各々1.25であった
。 実施例4 5種の着色熱融着性マイクロカプセル化トナーを以下の
操作によって製造した。250ミリリットルポリエチレ
ン瓶1つに、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・
インコーポレーテッド)20.1グラム、n−ブチルメ
タクリレートモノマー(フルク)46.9グラム、約5
2重量%のスチレンと、約48重量%のn−ブチルメタ
クリレートとからなるコポリマー6.8グラム、及び6
5重量%のスチレンと35重量%のn−ブチルメタクリ
レートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリレート
コポリマー中にフラッシュしたリトール・スカーレット
NBD3755(BASF)の混合物(顔料対コポリマ
ー比が45/55)18.2グラムを加えた。ブレル・
リスト・シェイカーによって、ポリマーと顔料とを一夜
モノマーに分散した。次に、別に3つの250ミリリッ
トルポリエチレン瓶の各々に、スチレンモノマー(ポリ
サイエンシーズ・インコーポレーテッド)20.1グラ
ム、及びn−ブチルメタクリレートモノマー(フルク)
46.9グラムを添加した。更に、その1つ目の瓶には
、約52重量%のスチレンと48重量%のn−ブチルメ
タクリレートとからなるスチレン/n−ブチルメタクリ
レートコポリマー8.6グラム、及び65重量%のスチ
レンと35重量%のn−ブチルメタクリレートとからな
るスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中に
予分散させたホスタパーム・ピンクE(ヘキスト)の混
合物(顔料対コポリマー比50/50)16.4グラム
を添加した。2つ目には、約52重量%のスチレンと約
48重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチ
レン/n−ブチルメタクリレートコポリマー4.5グラ
ム、及び65重量%のスチレンと35重量%のn−ブチ
ルメタクリレートとからなるスチレン/n−ブチルメタ
クリレートコポリマー中にフラッシュしたヘリオジェン
・ブルーG(BASF)の混合物(顔料対コポリマー比
が40/60)20.5グラムを添加した。3つ目には
、約52重量%のスチレンと約48重量%のn−ブチル
メタクリレートとからなるスチレン/n−ブチルメタク
リレートコポリマー4.5グラム、及び65重量%のス
チレンと35重量%のn−ブチルメタクリレートとから
なるスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中
にフラッシュしたファナル・ピンクD4830(BAS
F)の混合物(顔料対コポリマー比が40/60)20
.5グラムを添加した。4つ目には、約52重量%のス
チレンと約48重量%のn−ブチルメタクリレートとか
らなるスチレン/n−ブチルメタクリレートコポリマー
5.0グラム、及び65重量%のスチレンと35重量%
のn−ブチルメタクリレートとからなるスチレン/n−
ブチルメタクリレートコポリマー中にフラッシュしたシ
コファスト・イエローAAOT(BASF)の混合物(
顔料対コポリマー比が41/59)20.0グラムを添
加した。
【0054】得られた4種の着色モノマー/ポリマー混
合物を、ブレル・リスト・シェイカー上で24〜48時
間置いて、ポリマー及び顔料をモノマー中に分散させて
、7重量%の顔料、20重量%のシェル、及び73重量
%のコア(20%の予形成ポリマー及び80%のモノマ
ーからなる)を含むトナー組成物を得た。着色モノマー
溶液が均一化したら、上記混合物に、ポリサイエンシー
ズ・インコーポレーテッドより市販されている2,2‘
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.5
グラム、及びポリサイエンシーズ・インコーポレーテッ
ドより市販されている2,2‘−アゾビスイソブチロニ
トリル1.5グラムを10〜15分間、ブレロ・リスト
・シェイカーを使用して分散させた。着色コアが水性相
に分散される直前に、トリメチルヘキサメチレンジイソ
シアネートTMDI(ヌオデックス・カナダ・リミテッ
ド)14.2グラムをコアに添加し、手で震盪した。 ヒドロキシエチルメチルセルロース(フルカ)である1
0%タイロース93800溶液、500ミリリットル、
及びヨウ化カリウム(99%)(アルドリッチ)1.0
グラムを含むステンレススチール製2リットルビーカー
中に、1分間7500rpmにおいてブリンクマンPT
45/80ホモゲナイザー及びPTA−35/4Gプロ
ーブを使って、上記着色モノマー溶液を分散した(この
操作を、本実施例のトナーの製造全てにおいて採用した
)。分散を15℃の冷水浴中で行った。混合物を、機械
的攪拌装置及び油浴を備えた2リットルガラス製反応器
に移した。溶液を激しく攪拌しながら、トリメチルヘキ
サメチレンジアミン(ヌオデックス・カナダ・リミテッ
ド)11.8グラム、及び蒸留水50ミリリットルから
なる水溶液を反応器に注ぎ、混合物を室温で2時間攪拌
した。この間、界面重合が生じて、低Tg(130℃よ
り低い)の熱融着性脂肪族様ポリ尿素シェルが形成した
。攪拌下、300ミリリットルの蒸留水を添加すること
によって反応混合物の容積は増大した。次いで、温度を
18時間で85℃まで昇温し、ラジカル重合によってモ
ノマー材料を重合させ、残りのポリマーコアを形成した
。溶液を室温に冷却し、粒子を重力沈降させそして上澄
相をデカントすることによって10回洗浄した。得られ
たトナー粒子を、ヤマト−オオカワラスプレー乾燥器モ
デルDL−41によるスプレー乾燥の前に150μmの
篩いを使ってスクリーンにかけた。6番目のトナーは、
比較目的のために顔料を含まないことを除いて、同一の
組成及び同一の方法によって製造した。
【0055】リトール・スカーレットNBD3755ト
ナーのスプレー乾燥後の全収量は、62%であり、平均
粒径は12.6μmで、マルチサイザー・コールター・
カウンターで測定した時のGSD〔(d84/d16)
1/2 〕は1.43であった。ホスタパーム・ピンク
E着色トナーは、35%の収量で形成し、平均粒径は1
4.4μmであり、GSDは1.49であった。ヘリオ
ジェン・ブルーG着色トナーは54%の収量で形成し、
平均粒径は12.8であり、GSDは1.40であった
。ファナル・ピンクD4830着色トナーは45%の収
量で形成し、平均粒径は16.8であり、GSDは1.
44であった。シコファスト・イエローAAOTトナー
は52.7%の収量で形成し、平均粒径は8.5であり
、GSDは1.43であった。そして顔料未添加トナー
のスプレー乾燥後の全収量は53.0%であった。
【0056】生成したトナー粒子の熱特性を、ガラス転
移温度(Tg)、軟化温度(Ts)、初期流動温度(T
f1 )、別の流動温度(材料のほぼ半分が1ミリメー
トルの開口を通して流れる温度)(Tf2 )、及び最
終流動温度(サンプルの全部がそのダイを流れる温度)
(Tf3 )を示すシマズ・メルトフロー・テスター・
モデルCFT−500Aで測定した。88重量%のスチ
レン/n−ブチルメタクリレートコポリマー(58/4
2)コポリマー、10重量%のカーボンブラック、及び
2重量%のセチルピリジニウムクロライドからなる基準
トナーは、シマズ・フローテスターで測定した時に、以
下の熱特性:Tg=55℃、Ts=85℃、Tf1 =
105℃、Tf2 =126℃、及びTf3 =135
℃を示した。リトール・スカーレットNBD−3755
着色サンプルに対しては、Tg=54℃、Ts=105
℃、Tf1 =130℃、Tf2 =157℃、及びT
f3 =170℃であった。ヘリオジェン・ブルーG着
色トナーに対しては、Tg=60℃、Ts=100℃、
Tf1 =135℃、Tf2 =167℃及びTf3 
=178℃であった。ホスタパーム・ピンクE着色トナ
ーに対しては、Tg=55℃、Ts=112℃、Tf1
 =138℃、Tf2 =168℃、及びTf3 =1
80℃であった。ファナル・ピンクD4830着色トナ
ーに対しては、Tg=60℃、Ts=105℃、Tf1
 =135℃、Tf2 =170℃、及びTf3 =1
80℃であった。シコファスト・イエローAAOT着色
トナーに対しては、Tg=54℃、Ts=101℃、T
f1 =125℃、Tf2 =160℃、及びTf3 
=170℃であった。そして非着色トナーサンプルに対
しては、Tg=55℃、Ts=102℃、Tf1 =1
30℃、Tf2 =165℃、及びTf3 =175℃
であった。走査電子顕微鏡(SEM)による顕微鏡写真
から、上記6種のトナーでは、凝集も融合も生じていな
い、分離した球形の熱融着性粒子が見られた。
【0057】上記トナーの摩擦電荷特性を測定するため
、トナー及びキャリアーサンプルのそれぞれを、22℃
の一定温度及び50%RHの一定の湿度にセットされた
タッピ室に一夜条件付けを行った。次いで上記で形成し
た5種のトナー各々2グラムを、約120μmの径の裸
スチール芯材98グラムと混合することにより5種の現
像剤を製造した。トナー及びキャリアーを250ミリリ
ットルのガラス瓶に量り取り、1.0〜1.5グラムの
現像剤を使用して、吹出し装置で攪拌した。キャリアー
との接触及び攪拌の結果、トナーは摩擦電気的に帯電し
た。リトール・スカーレット顔料を含むトナーは、+2
.3マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。ホスタ
パーム・ピンクE顔料を含むトナーは+2.5マイクロ
クーロン/gの摩擦電荷を示した。ヘリオジェン・ブル
ーG顔料を含むトナーは+4.8マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。ファナル・ピンクD4830顔料
を含むトナーは+8.0マイクロクーロン/gの摩擦電
荷を示した。シコファスト・イエローを含むトナーは+
5.9マイクロクーロン/gの摩擦電荷を示した。そし
て、非顔料添加トナーは+2.9マイクロクーロン/g
の摩擦電荷を示した。5種の着色トナー及び顔料未添加
トナーの摩擦電荷値は、5.7の摩擦電荷単位の範囲に
分布していた。現像剤がキャリアービーズとトナー粒子
からなる二成分現像系においては、上記調製トナー粒子
は各々の場合に、通常の熱融着条件(約110℃〜約1
80℃及びシリコーンロール)及びほんの28Kg/c
m 2 (400psi )の低融着ロール圧の下で、
紙支持体に融着した。 実施例5 着色熱融着性マイクロカプセル化トナーを以下の操作に
よって製造した。250ミリリットルポリエチレン瓶に
、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・インコーポ
レーテッド)55.3グラム、ステアリルメタクリレー
トモノマー(サイエンティフィック・ポリマー・プロダ
クト)36.1グラム、約52重量%のスチレンと約4
8重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるコポリ
マー17.1グラム、及び65重量%のスチレンと35
重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチレン
/n−ブチルメタクリレートコポリマー中にフラッシュ
したリトール・スカーレットNBD3755(BASF
)の混合物(顔料対コポリマー比が45/55)10.
7グラムを加えた。ブレル・リスト・シェイカーによっ
て、ポリマーと顔料とを一夜モノマーに分散した。 重合後の得られたトナー組成物は、3.2重量%の顔料
、20重量%のシェル、及び76.8重量%のコア(2
0%の予形成ポリマー及び80%のモノマーからなる)
を含んでいた。着色モノマー溶液が均一化したら、上記
混合物に、ポリサイエンシーズ・インコーポレーテッド
より市販されている2,2‘−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)3.69グラム、及びデュポンよ
り市販されている2,2‘−アゾビス(2−メチルブチ
ロニトリル)0.92グラムを10〜15分間、ブレロ
・リスト・シェイカーを使用して分散させた。着色コア
が水性相に分散される直前に、メタ−テトラメチルキシ
レンジイソシアネート(m−TMXDI)(シアナミド
)19.0グラムをコアに添加し、手で震盪した。 ヒドロキシエチルメチルセルロース(フルカ)である0
.75%タイロース93800溶液、600ミリリット
ル、及びヨウ化カリウム(99%)(アルドリッチ)0
.5グラムを含むステンレススチール製2リットルビー
カー中に、1分間9000rpmにおいてブリンクマン
PT45/80ホモゲナイザー及びPTA−35/4G
プローブを使って、上記着色モノマー溶液を分散した(
この操作を、各々のトナーの製造において採用した)。 分散を15℃の冷水浴中で行った。混合物を、機械的攪
拌装置及び油浴を備えた2リットルガラス製反応器に移
した。溶液を激しく攪拌しながら、2−メチルペンタメ
チレンジアミン、取引名ダイテクA(デュポン)11.
0グラム、及び蒸留水50ミリリットルからなる水溶液
を反応器に注ぎ、混合物を室温で2時間攪拌した。この
間、界面重合が生じて、低Tg(130℃より低い)の
熱融着性脂肪族様ポリ尿素シェルが形成した。攪拌下、
300ミリリットルの蒸留水を添加することによって反
応混合物の容積は増大した。次いで、温度を18時間で
85℃まで昇温し、ラジカル重合によってモノマー材料
を重合させ、残りのポリマーコアを形成した。溶液を室
温に冷却し、粒子を重力沈降させそして上澄相をデカン
トすることによって10回洗浄した。得られたトナー粒
子を、ヤマト−オオカワラスプレー乾燥器モデルDL−
41によるスプレー乾燥の前に150μmの篩いを使っ
てスクリーンにかけた。
【0058】乾燥トナー粒子50グラムを、デグサ(D
egussa )より市販されているエアロジルR97
4、0.6グラムとともにプレキシガラス乾燥ブレンデ
ィング容器に入れ、ライトニン製ラブ・マスクIIドラ
イ・ブレンダー上で、約3000rpmの羽根車(im
peller)速度において30rpmのタンブリング
速度で5分間ドライブレンドした。ドライブレンドの後
、トナー粒子を150μm篩いでスクリーンした。
【0059】トナーのスプレー乾燥後の全収量は、47
.0%であり、平均粒径は12.8μmで、マルチサイ
ザー・コールター・カウンターで測定した時のGSDは
1.41であった。シマズ・メルトフロー・テスター・
モデルCFT−500Aで測定したときに、Tg=20
℃より低い、Ts=85℃、Tf1 =106℃、Tf
2 =117℃、及びTf3 =126℃であった。走
査電子顕微鏡(SEM)による顕微鏡写真から、凝集も
融合も生じていない、分離した球形の熱融着性粒子が見
られた。トナー粒子の休止角はエアロジルR974なし
で55度であった。
【0060】エアロジルR974をトナー粒子表面上に
ドライブレンドし、粒子をドライスクリーニングした後
に、43.57グラムの全部の材料、即ち材料の87%
が回収された。平均粒径は12.9μmであり、GSD
は1.40であった。熱的特性は、エアロジルを存在さ
せた状態で測定すると、Tg=20℃より低い、Ts=
80℃、Tf1 =105℃、Tf2 =116℃、及
びTf3 =123℃であった。エアロジル上でドライ
ブレンドした後の休止角は30度であった。
【0061】上記トナー3重量%、及びポリビニルフル
オライドで被覆したスチールショット芯材粉末からなる
キャリアービーズ97重量%を含む現像剤サンプルを、
30分間ロールミルし、非晶質セレニウムフォトリセプ
ターを使用するゼログラフィック画像形成試験定着にお
けるカスケード現像によって画像形成させた。得られた
固体領域を、0.8Kg/cm 2 (11.9psi
 )でシリコーンロールにより、110〜180℃で融
着し、公知の折り目テストにより評価した。トナーの最
小融着温度は117℃であった。コールドオフセットが
110℃で記録されたが、ホットオフセットは63℃よ
り広い融着ラチチュードに対して180℃で見られた。
【0062】実施例6 着色熱融着性マイクロカプセル化トナーを以下の操作に
よって製造した。250ミリリットルポリエチレン瓶に
、スチレンモノマー(ポリサイエンシーズ・インコーポ
レーテッド)55.3グラム、ステアリルメタクリレー
トモノマー(サイエンティフィック・ポリマー・プロダ
クト)36.9グラム、約52重量%のスチレンと、約
48重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるコポ
リマー17.1グラム、及び65重量%のスチレンと3
5重量%のn−ブチルメタクリレートとからなるスチレ
ン/n−ブチルメタクリレートコポリマー中にフラッシ
ュしたリトール・スカーレットNBD3755(BAS
F)の混合物(顔料対コポリマー比が45/55)10
.7グラムを加えた。ブレル・リスト・シェイカーによ
って、ポリマーと顔料とを一夜モノマーに分散した。 重合後の得られたトナー組成物は、3.2重量%の顔料
、20重量%のシェル、及び76.8重量%のコア(2
0%の予形成ポリマー及び80%のモノマーからなる)
を含んでいた。着色モノマー溶液が均一化したら、上記
混合物に、ポリサイエンシーズ・インコーポレーテッド
より市販されている2,2‘−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)3.69グラム、及びデュポンよ
り市販されている2,2‘−アゾビス(2−メチルブチ
ロニトリル)0.92グラムを10〜15分間、ブレロ
・リスト・シェイカーを使用して分散させた。着色コア
が水性相に分散される直前に、メタ−テトラメチルキシ
レンジイソシアネート(m−TMXDI)(シアナミド
)18.5グラムをコアに添加し、手で震盪した。 ヒドロキシエチルメチルセルロース(フルカ)である0
.75%タイロース93800溶液、600ミリリット
ル、及びヨウ化カリウム(99%)(アルドリッチ)0
.125グラムを含むステンレススチール製2リットル
ビーカー中に、1分間9000rpmにおいてブリンク
マンPT45/80ホモゲナイザー及びPTA−35/
4Gプローブを使って、上記着色モノマー溶液を分散し
た。分散を15℃の冷水浴中で行った。混合物を、機械
的攪拌装置及び油浴を備えた2リットルガラス製反応器
に移した。溶液を激しく攪拌しながら、1,3−シクロ
ヘキサンビス(メチルアミン)(アルドリッチ)11.
8グラム、及び蒸留水50ミリリットルからなる水溶液
を反応器に注ぎ、混合物を室温で2時間攪拌した。 この間、界面重合が生じて、低Tg(130℃より低い
)の熱融着性脂肪族様ポリ尿素シェルが形成した。攪拌
下、300ミリリットルの蒸留水を添加することによっ
て反応混合物の容積は増大した。次いで、温度を18時
間で85℃まで昇温し、ラジカル重合によってモノマー
材料を重合させ、残りのポリマーコアを形成した。溶液
を室温に冷却し、粒子を重力沈降させそして上澄相をデ
カントすることによって10回洗浄した。得られたトナ
ー粒子を、ヤマト−オオカワラスプレー乾燥器モデルD
L−41によるスプレー乾燥の前に150μmの篩いを
使ってスクリーンにかけた。得られた乾燥トナー粒子5
0グラムを、デグサより市販されているエアロジルR9
74、0.6グラムとともにプレキシガラス乾燥ブレン
ディング容器に入れ、ライトニン製ラブ・マスクIIド
ライ・ブレンダー上で、約3000rpmの羽根車速度
において30rpmのタンブリング速度で5分間ドライ
ブレンドした。ドライブレンドの後、トナー粒子を15
0μm篩いでスクリーンした。
【0063】トナーのスプレー乾燥後の全収量は、67
.0%であり、平均粒径は11.6μmで、マルチサイ
ザー・コールター・カウンターで測定した時のGSDは
1.41であった。シマズ・メルトフロー・テスターで
測定したときに、Tg=20℃より低い、Ts=70℃
、Tf1 =96℃、Tf2 =114℃、及びTf3
 =125℃であった。走査電子顕微鏡(SEM)によ
る顕微鏡写真から、凝集も融合も生じていない、分離し
た球形の熱融着性粒子が見られた。トナー粒子の休止角
はエアロジルR974なしで50〜55度であった。
【0064】エアロジルR974をトナー粒子表面上に
ドライブレンドし、粒子をドライスクリーニングした後
に、全部で44.49グラムの材料、即ち材料の89%
が回収された。エアロジルR974上でドライブレンド
した後の休止角は30度であった。上記トナー3重量%
、及びポリビニルフルオライドで被覆したスチールショ
ット芯材粉末からなるキャリアービーズ97重量%を含
む現像剤サンプルを、30分間ロールミルし、実施例5
の操作を繰り返すことによって、カスケード現像により
画像形成させた。得られた固体領域は、0.8Kg/c
m2 (11.9psi )でシリコーンロールにより
、110〜180℃で融着し、公知の折り目テストによ
り評価した。トナーの最小融着温度は133℃であった
。コールドオフセットが120℃で記録されたが、ホッ
トオフセットは37℃より広い融着ラチチュードに対し
て157℃で見られた。
【0065】上記実施例の各々において、特に規定され
ていない場合には、キャリアーのポリマー被覆量は1.
25重量%であった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  後に重合されるモノマーと、顔料又は
    染料粒子と、有機メチルセルロース及びヒドロキシレー
    テッドメチルセルロースからなる群から選択される乳化
    剤であって、その中に彩色されたモノマー混合物が分散
    されている乳化剤とからなるコアからなり、前記コアが
    ポリマーシェル内に包囲されているカプセル化されたト
    ナー組成物。
  2. 【請求項2】  後で重合されるモノマーと、顔料又は
    染料粒子と、有機メチルセルロース及びヒドロキシレー
    テッドメチルセルロースからなる群から選択される乳化
    剤であって、その中に彩色されたモノマー混合物が分散
    されている乳化剤とからなるコアからなり、前記コアが
    ポリマーシェル内に包囲されている熱融着性カプセル化
    着色トナー組成物。
  3. 【請求項3】  請求項1記載の組成物において、前記
    ポリマーシェルが、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリエス
    テル、熱互変性液晶ポリエステル、ポリカーボネート、
    ポリアミド、ポリスルホン、ポリ(尿素−ウレタン)、
    ポリ(エステル−アミド)、ポリ(尿素−アミド)、ポ
    リ(エステル−ウレタン)、及びそれらの混合物からな
    る群から選択される組成物。
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