JPH11265093A

JPH11265093A - トナ―の製造方法

Info

Publication number: JPH11265093A
Application number: JP44999A
Authority: JP
Inventors: Walter Mychajlowskij; ミシャロースキーウォルター; Daniel A Foucher; エー．フォーチャーダニエル; Guerino G Sacripante; ジー．サクリパンテゲリノ; Raj D Patel; ディー．ペイテルラジュ; Beng S Ong; エス．オンベン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 1999-09-28
Also published as: US5919595A; EP0928993A3; EP0928993A2; DE69929265T2; DE69929265D1; EP0928993B1

Abstract

(57)【要約】【課題】着色剤の優れた分散と狭い粒度分布を有する
ブラック及び着色トナー組成物を粉砕及び分級を経ずに
直接的に製造するための簡単で経済的な方法を提供す
る。【解決手段】乳濁液ラテックス、着色剤分散液及びモ
ノカチオン塩を混合する工程と、必要に応じて冷却する
工程を含み、得られた混合物が約０．００１モル〜約５
モルのイオン強度を有する、トナーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は概してトナーの製造
方法に関し、より詳細には、トナー組成物を製造するた
めの凝集及び凝結（coalescence)方法に関する。具体例
において、本発明は、既知のトナー微粉砕法及び／又は
分級法を用いずにトナーを経済的に反応系中（in situ)
で化学的に製造することに関する。具体例において、約
１〜約２５μｍ、好ましくは１〜約１０μｍの体積平均
直径と、コールターカウンタ（Coulter Counter)で測定
される、例えば約１．１４〜約１．２６の狭い粒度分布
を有するトナー組成物を得ることができる。得られたト
ナーは、カラープロセス及びリソグラフィーを含む既知
の電子写真画像形成方法及びプリント方法のために選択
することができる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トナー
を製造するための種々の方法が既知である。例えば、従
来の方法では、顔料と共に樹脂を溶融混練するか又は押
し出し、超微粉砕及び微粉砕して、約９μｍ〜約２０μ
ｍの体積平均粒子直径及び約１．４〜約１．７の広い粒
度分布を有するトナー粒子を提供している。通常、これ
らの方法では、約１．２〜約１．４の粒度分布が得られ
るように、前述のトナーに対して分級手順を行うことが
必要である。また、前述の従来の方法では、分級後にト
ナーの収率が低くなる場合がある。一般に、約１１μｍ
〜約１５μｍの平均粒子サイズ直径を有するトナーを製
造する際、分級後のトナーの収率は約７０％から約８５
％になる。更に、約７μｍ〜約１１μｍの粒子サイズを
有するより小さなサイズのトナーを製造する際は、約５
０％〜約７０％などのより低いトナー収率が分級後に得
られる場合がある。

【０００３】本発明の方法により、具体例において、分
級工程に頼らずに例えば約３μｍ〜約９μｍ、好ましく
は５μｍの小さな平均粒子サイズが得られ、例えば約
１．１６〜約１．３０、好ましくは約１．１６〜約１．
２５の狭い粒度分布が得られる。更に、本発明のトナー
粒子製造方法により、具体例において、トナー樹脂及び
顔料など全てのトナー材料成分の重量に対して例えば約
９０％〜約９８％の高収率で、約３μｍ〜約７μｍの小
さな粒子サイズのトナーを経済的に製造することができ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴にお
いて、例えば顔料などの着色剤の優れた分散と狭い粒度
分布を有するブラック及び着色トナー組成物を直接的に
製造するための簡単で経済的な方法が提供される。この
方法では、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、沃化ナト
リウム、塩化カリウム、臭化カリウムなどのモノカチオ
ン塩が選択される。本発明の更なる特徴において、ブラ
ック及び着色トナー組成物の簡単で経済的な、そして反
応系中に界面活性剤を含まない製法が、乳濁液凝集プロ
セスによって提供される。この方法では、スルホン化ポ
リエステルを樹脂として選択する。

【０００５】更に、本発明の更なる特徴において、ポリ
エステルトナーを反応系中で製造する方法が提供され
る。この方法では、モノカチオン塩の濃度、並びに凝集
及び凝結の温度により、最終的に得られるトナー粒子サ
イズが決定される。

【０００６】本発明の更なる特徴において、凝集の温度
を調節することによって一定の有効粒子サイズを有する
トナー組成物を製造する方法が提供される。この方法
は、攪拌と、ほぼ樹脂ガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低
温で加熱することを含む。

【０００７】更に、本発明の更なる特徴において、一つ
のトナーの製造方法が提供される。この方法において、
凝集及び凝結は同一温度で同時に達成され、この温度は
約４５℃〜約６０℃であるか、又はラテックス樹脂Ｔｇ
よりも約２℃〜約８℃低温である。

【０００８】更に、本発明の更なる特徴において、用紙
基体に定着された後、ガードナー光沢計（Gardner Glos
s meter)で測定してトナーと用紙が整合する２０〜７０
ＧＧＵ（Gardner Gloss Units:ガードナー光沢単位）の
光沢を有する画像を生じるトナー組成物の経済的な製造
方法が提供される。

【０００９】本発明の別の特徴において、着色剤及び必
要に応じて電荷制御剤を有するポリマー樹脂の複合トナ
ーが、分級せずに及び界面活性剤を使わずにトナーの約
９０〜約１００重量％の高収率で提供される。ここでは
トナーはサイズ直径約２０ｎｍ〜約３０ｎｍのポリエス
テル乳濁液から直接得ることができ、望まれない凝集を
なくすか又は最小にする。

【００１０】本発明は、乳濁液ラテックス、着色剤分散
液及びモノカチオン塩を混合し、必要に応じて冷却する
ことを含み、この混合物が約０．００１モル（Ｍ）〜約
５モルのイオン強度を有するトナーの製造方法及び以下
の製法に関する。一つの製法では、ラテックスがサイズ
直径約５〜約５００ｎｍのナトリウムスルホン化ポリエ
ステル樹脂を含み、モノカチオン塩の溶液をラテックス
及び着色剤の混合物に添加し、冷却する。一つの製法で
は、乳濁液ラテックスが樹脂を含み、水中で樹脂を約６
５℃〜約９０℃の温度で加熱することによってこのラテ
ックスを調製し、この後に剪断をかけながら着色剤分散
液を添加し、続いてラテックスの粘度が約２ｃＰから約
１００ｃＰに増加するまで得られた混合物にモノカチオ
ン塩を添加し、この混合物は約０．００１〜約５Ｍのイ
オン強度を有し、得られたラテックス及び着色剤分散液
の混合物を約４５℃〜約８０℃の温度で加熱し、それに
より樹脂及び着色剤の粒子の同時の凝集及び凝結を可能
にして体積平均直径約２μｍ〜約２０μｍのトナーを生
じ、トナーのサイズは、生成混合物を約２５℃に急冷又
は冷却して維持し、その後にろ過及び乾燥を行う。一つ
の製法では、選択される塩が塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、臭化ナトリウム又は臭化カリウムである。一つの
製法では、モノカチオン塩のイオン強度及び凝集／凝結
の温度は最終的なトナー粒子サイズを調節し、このサイ
ズは約４μｍ〜約９μｍであり、剪断を、約１，０００
回転／分〜約１０，０００回転／分で、約２５℃〜約３
５℃の温度で、約１分〜約１２０分間均質化することに
よって完了する。一つの製法では、着色剤分散液を、マ
イクロ流体化装置（microfluidizer) 又はナノジェット
で約１分〜約１２０分間マイクロ流体化することによっ
て生成する。一つの製法では、剪断又は均質化を、約
１，０００回転／分〜約１０，０００回転／分で約１分
〜約１２０分間均質化することによって達成する。一つ
の製法では、乳濁液ラテックスはポリ（１，２−プロピ
レン−ナトリウム５−スルホイソフタレート）、ポリ
（ネオペンチレン−ナトリウム５−スルホイソフタレ
ート）、ポリ（ジエチレン−ナトリウム５−スルホイ
ソフタレート）、コポリ（１，２−プロピレン−ナトリ
ウム５−スルホイソフタレート）−コポリ−（１，２
−プロピレン−テレフタレートフタレート）、コポリ
（１，２−プロピレン−ジエチレン−ナトリウム５−
スルホイソフタレート）−コポリ−（１，２−プロピレ
ン−ジエチレン−テレフタレートフタレート）、コポリ
−（エチレン−ネオペンチレン−ナトリウム５−スル
ホイソフタレート）−コポリ−（エチレン−ネオペンチ
レン−テレフタレート−フタレート）、又はコポリ（プ
ロポキシル化ビスフェノールＡ）−コポリ−（プロポキ
シル化ビスフェノールＡ−ナトリウム５−スルホイソ
フタレート）のポリエステルの樹脂を含み、塩は塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム又は臭化カリ
ウムである。一つの製法では、乳濁液ラテックスはポリ
（１，２−プロピレン−ナトリウム５−スルホイソフ
タレート）、ポリ（ネオペンチレン−ナトリウム５−
スルホイソフタレート）、ポリ（ジエチレン−ナトリウ
ム５−スルホイソフタレート）、コポリ（１，２−プ
ロピレン−ナトリウム５−スルホイソフタレート）−
コポリ−（１，２−プロピレン−テレフタレートフタレ
ート）、コポリ（１，２−プロピレン−ジエチレン−ナ
トリウム５−スルホイソフタレート）−コポリ−
（１，２−プロピレン−ジエチレン−テレフタレートフ
タレート）、コポリ（エチレン−ネオペンチレン−ナト
リウム５−スルホイソフタレート）−コポリ−（エチ
レン−ネオペンチレン−テレフタレート−フタレー
ト）、又はコポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ）
−コポリ−（プロポキシル化ビスフェノールＡ−ナトリ
ウム５−スルホイソフタレート）のポリエステルの樹
脂を含む。一つの製法では、着色剤はカーボンブラッ
ク、シアン、イエロー、マゼンタ及びこれらの混合物で
ある。一つの製法では、樹脂の体積平均直径は約０．０
１μｍ〜約０．２μｍであり、粒子形状の着色剤の体積
平均直径は約０．０１ｎｍ〜約５００ｎｍである。一つ
の製法では、単離したトナー粒子の体積平均直径は約２
μｍ〜約１５μｍであり、その粒度分布は約１．１５〜
約１．３５である。一つの製法では、金属塩、脂肪酸の
金属塩、シリカ、並びに酸化チタン、酸化錫又はこれら
の混合物を含む酸化金属を、得られるトナー粒子の約
０．１〜約１０重量％の量で、形成されたトナーの表面
にそれぞれ添加する。一つの製法では、急冷後に得られ
たトナーの体積平均直径は約３〜約１５μｍであり、そ
の粒度分布は約１．１５〜約１．３０である。一つの製
法では、樹脂のＴｇは約５０℃〜約６５℃である。更
に、本発明はトナーの製造方法に関し、この方法は、サ
イズ直径が約０．１μｍ未満であるナトリウムスルホン
化ポリエステル樹脂粒子を含み、水中の樹脂粒子を樹脂
ガラス転移温度よりも約１５℃〜約３０℃高い温度で加
熱することによって生成可能である乳濁液ラテックスと
着色剤分散液を混合し、その後に、得られる粘度がわず
かに増加するまで約１〜約２重量％の一原子ハロゲン化
物の水溶液を添加し、ここでラテックス混合物は約０．
００１Ｍ〜約５Ｍのイオン強度を有し、得られた混合物
を約４５℃〜約８０℃の温度で加熱して樹脂及び着色剤
の粒子を同時に凝集及び凝結させることを可能にし、続
いて冷却、単離、洗浄及び乾燥を行い、ここで体積平均
直径が約２〜約２０μｍであるトナー粒子が生じる工程
を含む。更に、本発明はトナーの製造方法に関し、この
方法は、ナトリウムスルホン化ポリエステル樹脂粒子を
含む乳濁液ラテックス及び着色剤を混合し、続いてモノ
カチオン塩を添加し、得られた混合物を加熱して凝集及
び凝結を同時に生じる工程を含む。更に一つの製法で
は、凝結後にトナー生成混合物を冷却し、続いてトナー
を回収して洗浄及び乾燥を行い、ここで着色剤はサブミ
クロンサイズである。一つの製法では、約２５℃に冷却
することによってトナー生成混合物を回収し、この後に
洗浄及び乾燥を行う。ある製法では、着色剤分散液を、
マイクロ流体化装置を用いて約７５℃〜約８５℃で約１
時間〜約３時間で調製する。ある製法では、イオン強度
が約０．０１〜約２Ｍである。

【００１１】本発明の方法は、極性帯電したスルホン化
ポリエステル、好ましくはナトリウムスルホン化ポリエ
ステル樹脂を水中にホモジナイザーを用いて約４０℃〜
約９０℃で分散させ、約３０〜約８０ｎｍのサイズ直径
範囲のサブミクロンポリエステル粒子を得て乳濁液ラテ
ックスを形成し、次に塩化ナトリウム又は同様の塩化物
を凝固剤として用いてサブミクロンの着色剤粒子とサブ
ミクロンの乳濁液粒子を凝集及び凝結し、ここで凝集／
凝結は、例えば樹脂のＴｇよりも約２℃〜約８℃低い温
度で行われるものである。具体例において、本発明は界
面活性剤の量を低減した方法に関し、この方法は、ナト
リウムスルホン化ポリエステル樹脂などのポリエステル
のラテックスを水中で形成し、塩化ナトリウムなどのモ
ノカチオンハロゲン化物を含む着色剤とラテックスを混
合して凝集体を形成し、この後、凝結したトナー粒子を
生成できるように、形成された凝集体を加熱する。この
ようにして、凝集／凝結を単一手順で生じることができ
る。

【００１２】選択されるポリエステル樹脂はスルホン化
基を含むことが好ましく、これによって樹脂を分散させ
ることができる。即ち、有機溶媒を使用せずにポリエス
テル樹脂のガラス転移温度Ｔｇよりも高温で水中に自然
乳濁液を形成することができる。また、本発明の方法
は、界面活性剤を低減した方法、又は界面活性剤が不要
な方法とみなすことができ、従って最小の洗浄が用いら
れる。この方法では、スルホポリエステル粒子を高剪断
条件下で塩化ナトリウムなどの単イオン塩で凝集させ、
次に凝結のために加熱するが、この加熱の際に界面活性
剤を使用しない。樹脂のＴｇよりも高い、又は具体例に
おいて樹脂のＴｇに等しい温度でこの混合物を加熱する
ことにより、例えば約１〜約２５μｍ、好ましくは約２
〜約１０μｍの体積平均直径を有するトナー粒子を生成
する。この加熱段階の際にサブミクロンの樹脂及び着色
剤粒子が単一工程で共に凝集及び凝結し、複合トナー粒
子を形成すると思われる。更に、凝集及び凝結は連続的
なプロセスであり、従って、最適な温度が約４０℃〜約
６０℃の範囲、好ましくは約４５℃〜約５５℃の範囲で
ある凝集温度で加熱する際に粒子サイズの連続的な増加
が観測される。

【００１３】また、本発明は、トナー粒子の洗浄を低減
するか又は取り除く、界面活性剤を含まない化学的トナ
ーの製造方法に関する。本発明の洗浄プロセスは主に、
形成された塩を全て除去することを目的とする。更に、
本発明はポリエステルトナーの化学的又は反応系中の製
造方法に関し、これにより、光沢のある画像の形成がこ
のトナーによって可能になる。本発明の重要な点は、本
明細書中に示す混合物のイオン強度である。

【００１４】別の具体例では、本発明はラテックス粒子
及び着色剤粒子の同時の凝集及び凝結に関する。このプ
ロセスは所望の粒子サイズを得るまでに連続的な粒子成
長段階を含み、所望の粒子サイズを得ると、反応器の内
容物を急冷するか又は冷却することによって成長を止め
る。その際に、約１１０℃〜約１５０℃の低い溶融温度
及び約５０℃〜約６０℃での優れたブロッキング特性を
有するトナー組成物が提供される。

【００１５】例えば、本発明の方法は、サイズ直径が約
０．１μｍ未満であることが好ましく、例えば約５〜約
５００ｎｍ、より具体的には約１００〜約２００ｎｍで
あるナトリウムスルホン化ポリエステル樹脂粒子を約１
〜約５重量％含む乳濁液ラテックスを、例えば約４５℃
〜約９０℃の温度で水中で樹脂を加熱することによって
調製し、サンケミカルズ（Sun Chemicals)から入手した
予め分散された着色剤分散液をラテックス混合物に添加
し、続いて、粘度が約２ｃＰから約１００ｃＰにわずか
に増加するまで例えば水に溶かした約１〜約２重量％の
モノカチオンハロゲン化物を添加し、冷却し、得られた
混合物を、樹脂のＴｇよりも低い温度、より詳細には約
４５℃〜約６０℃の温度で加熱し、これによって凝集及
び凝結を単一工程で生じ、サイズ（体積平均直径）が約
２〜約２５μｍ、より詳細には約４〜約９μｍで粒度分
布が約１．２５未満であるトナー粒子を生じ、必要に応
じてこの生成混合物を例えば約２５℃に急冷し、ここで
塩、水、ラテックス及び着色剤の混合物は約０．００１
Ｍ（モル）〜約５Ｍ、好ましくは約０．０１Ｍ〜約２Ｍ
の重要なイオン強度を有し、次にろ過し、乾燥させるこ
とを含む。

【００１６】更により具体的には、本発明はトナー組成
物の製造に関し、これは、サイズ直径が約５〜約５００
ｎｍのナトリウムスルホン化ポリエステル樹脂粒子を含
む乳濁液ラテックスを、約６５℃〜約９０℃の温度で水
中で樹脂を加熱することにより調製し、サンケミカルズ
から入手可能な顔料分散液をラテックス混合物に添加
し、得られる粘度が約２ｃＰから約１００ｃＰにわずか
に増加するまで塩化ナトリウム溶液を添加し、得られた
混合物を約４５℃〜約６０℃の温度で加熱して凝集及び
凝結を同時に可能にし、体積平均直径約４〜約１２μ
ｍ、及び粒度分布約１．２５未満のトナー粒子を生じ、
必要に応じて生成混合物を約２５℃に急冷し、続いて単
離、ろ過及び乾燥を行うことを含む。また、本発明は界
面活性剤を含まないトナー組成物の製造に関し、これ
は、約０．１μｍ未満又はこれに等しいサイズのナトリ
ウムスルホン化ポリエステル樹脂粒子を含む乳濁液ラテ
ックスを、樹脂のガラス転移温度よりも約１５℃〜約３
０℃高い温度で水中で樹脂を加熱することにより調製
し、サンケミカルズから入手可能な顔料分散液を剪断を
かけながら混合し、続いて、例えば約２ｃＰ〜約１００
ｃＰへの粘度の増加によって示されるようなゲル化が生
じるまで例えば約１〜約２重量％の量のモノカチオン塩
水溶液を添加し、得られた混合物を樹脂のＴｇよりも低
い約４５℃〜約６０℃の温度で加熱して凝集及び凝結を
可能にし、得られた混合物を水で約２５℃に急冷又は冷
却し、続いてろ過及び乾燥を行うことを含む。また、本
発明はトナー組成物の製造に関し、これは、ナトリウム
スルホン化ポリエステル樹脂粒子を含むラテックス混合
物を、水中で樹脂を加熱することによって調製し、スル
ホン化ポリエステル樹脂粒子を含むラテックス混合物に
顔料分散液を水中で剪断をかけながら添加し、続いてモ
ノカチオン塩を添加し、得られた混合物を加熱して凝集
及び凝結を同時に可能にすることを含む。

【００１７】例えば湿潤ケーキ状又は濃縮状態で入手可
能である顔料などの水を含有する着色剤をホモジナイザ
ー又は攪拌によって容易に分散させることができる。顔
料は乾燥状で入手可能であり、顔料の水中での分散は、
好ましくは例えばＭ−１１０マイクロ流体化装置を使用
し、顔料分散液を約１回〜約１０回マイクロ流体化装置
のチャンバに通過させてマイクロ流体化させるか、又は
ブランソン（Branson)７００ソニケータ（sonicator)な
どを用いて超音波処理をすることによって行われる。さ
もなければ、サンケミカルズ、ヘキスト（Hoechst)社な
どから入手可能な予め分散した顔料を用いるとよい。

【００１８】好適なラテックス樹脂はナトリウムスルホ
ン化ポリエステルなどのスルホン化ポリエステルであ
り、より具体的には、ポリ（１，２−プロピレン−ナト
リウム５−スルホイソフタレート）、ポリ（ネオペンチ
レン−ナトリウム５−スルホイソフタレート）、ポリ
（ジエチレン−ナトリウム５−スルホイソフタレー
ト）、コポリ（１，２−プロピレン−ナトリウム５−
スルホイソフタレート）−コポリ−（１，２−プロピレ
ン−テレフタレートフタレート）、コポリ（１，２−プ
ロピレン−ジエチレン−ナトリウム５−スルホイソフ
タレート）−コポリ−（１，２−プロピレン−ジエチレ
ン−テレフタレート−フタレート）、コポリ（エチレン
−ネオペンチレン−ナトリウム５−スルホイソフタレ
ート）−コポリ−（エチレン−ネオペンチレン−テレフ
タレート−フタレート）、コポリ（プロポキシル化ビス
フェノールＡ）−コポリ−（プロポキシル化ビスフェノ
ールＡ−ナトリウム５−スルホイソフタレート）ビス
フェニレン、及びビス（アルキルオキシ）ビスフェノレ
ンなどのポリエステルである。スルホポリエステルは、
ゲル透過クロマトグラフィーによって測定すると、及び
ポリスチレンを基準として使用して、例えば約１，５０
０〜約５０，０００ｇ／モルの数平均分子量（Ｍ_n)
と、例えば約６，０００〜約１５０，０００ｇ／モルの
重量平均分子量（Ｍ_w) を有する。

【００１９】例えば、トナーの約１〜約２５重量％の有
効量、好ましくは約２〜約１２重量％の量でトナーに存
在し、選択可能である種々の既知の着色剤として、リー
ガル（ＲＥＧＡＬ）３３０（登録商標名）のようなカー
ボンブラック、モベイ（Mobay)マグネタイトＭＯ８０２
９（商品名）、ＭＯ８０６０（商品名）などのマグネタ
イト、コロンビアンマグネタイト、マピコブラック（Ｍ
ＡＰＩＣＯＢＬＡＣＫＳ、商品名）及び表面処理マグ
ネタイトが挙げられる。着色顔料としては、シアン、マ
ゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラウン、ブル
ー又はこれらの混合物を選択することができる。

【００２０】着色剤としては、染料、顔料、これらの混
合物、顔料の混合物、及び染料の混合物などが挙げられ
る。

【００２１】トナーは、アルキルピリジニウムハロゲン
化物、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号及び第４，５６０，６３５号の電
荷制御添加剤、アルミニウム錯体のような負電荷増強添
加剤などの既知の電荷添加剤を、例えば０．１〜５重量
％の有効量で含むこともできる。

【００２２】洗浄又は乾燥の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、コロイド状シリカ、酸化金属及びこれらの混合物な
どが挙げられ、これらの添加剤はそれぞれ通常約０．１
〜約２重量％の量で存在する（米国特許第３，５９０，
０００号、第３，７２０，６１７号、第３，６５５，３
７４号及び第３，９８３，０４５号を参照）。好適な添
加剤には、例えばキャボット社（Cabot Corporation)及
びデグサケミカルズ（Degussa Chemicals)から入手可能
なステアリン酸亜鉛及びシリカ、より具体的にはデグサ
から入手可能なアエロシル（ＡＥＲＯＳＩＬ）Ｒ９７２
（登録商標名）が挙げられ、それぞれ約０．１〜約２
％、より具体的には約０．９〜約１．５％の量であり、
これらの添加剤を凝集の際に添加するか又は形成された
トナー生成物にブレンドすることができる。

【００２３】本発明の方法を用いて得たトナーに、スチ
ール、フェライトなどの被覆キャリヤを含む既知のキャ
リヤ粒子（米国特許第４，９３７，１６６号及び第４，
９３５，３２６号を参照）を例えば約２％〜約８％のト
ナー濃度で混合することにより、現像剤組成物を調製す
ることができる。また、現像剤のために、コアと、カー
ボンブラックのような導電性成分が分散した例えばポリ
メチルメタクリレートからなるポリマーをコアの上に有
するキャリヤ粒子を選択することができる。

【００２４】また、本発明のトナーを用いた画像形成方
法も考えられる（例えば、本明細書中に記載の多数の特
許、並びに米国特許第４，２６５，６６０号、第４，５
８５，８８４号、第４，５８４，２５３号及び第４，５
６３，４０８号を参照）。

【００２５】

【実施例】スルホン化ポリエステルの調製線状で適度にスルホン化したポリエステルＡ（ＤＦ２０
９）の調製テレフタレート０．４６５モル％、ナトリウムスルホイ
ソフタレート０．０３５モル％、１，２−プロパンジオ
ール０．４７５モル％、及びジエチレングリコール０．
０２５モル％を含む線状のスルホン化ランダムコポリエ
ステル樹脂を以下のように調製した。底部排出バルブ、
ダブルタービン攪拌機、及び冷水凝縮器を有する蒸留受
けを備えた１リットルのパール反応器（Parr reactor)
に、ジメチルテレフタレート３８８ｇ、ナトリウムジメ
チルスルホイソフタレート４４．５５ｇ、１，２−プロ
パンジオール３１０．９４ｇ（グリコール１モル過
剰）、ジエチレングリコール２２．３６ｇ（グリコール
１モル過剰）、及び触媒である水酸化物ブチル錫０．８
ｇを入れた。次に、この反応器を３時間攪拌しながら１
６５℃に加熱し、これによって蒸留物１１５ｇを蒸留受
けに集めた。アメリカンオプティカル社（American Opt
ical Corporation) から入手可能なＡＢＢＥ屈折計によ
って測定したところ、この蒸留物はメタノール約９８容
量％及び１，２−プロパンジオール２容量％を含んだ。
次に、この混合物を１時間の間１９０℃に加熱し、この
後に１時間かけて圧力を大気圧から約２６０トルまでゆ
っくりと減圧し、次に２時間かけて５トルまで減圧した
ところ、蒸留物約１２２ｇを蒸留受けに集めた。ＡＢＢ
Ｅ屈折計によって測定したところ、この蒸留物は１，２
−プロパンジオール約９７容量％及びメタノール３容量
％を含んだ。次に、３０分かけて圧力を更に約１トルま
で減圧し、これによって１，２−プロパンジオール１６
ｇを更に補集した。次に、反応器を窒素でパージして大
気圧に戻し、得られたポリマー生成物を底部排出バルブ
を介してドライアイスで冷却した容器に排出し、３．５
モル％のスルホン化ポリエステル樹脂、即ちコポリ
（１，２−プロピレン−ジエチレン）テレフタレート−
コポリ（ナトリウムスルホイソフタレートジカルボキシ
レート）４６０ｇを得た。デュポン社（E.I. DuPont)か
ら入手可能な９１０示差走査熱量計を１０℃／分の加熱
速度で操作し、このスルホン化ポリエステル樹脂のガラ
ス転移温度を５９．５℃（オンセット）と測定した。テ
トラヒドロフランを溶媒として使用したところ、数平均
分子量は３，２５０ｇ／モルと測定され、重量平均分子
量は５，２９０ｇ／モルと測定された。

【００２６】上記スルホン化ポリエステルが蒸留脱イオ
ン水中に分散したサブミクロンのラテックス分散液を、
初めに蒸留脱イオン水を（スルホン化ポリエステルポリ
マーのガラス転移温度よりも１０℃〜１５℃高い）６５
℃に加熱し、次にポリマーが完全に分散するまでポリマ
ーをゆっくりと添加することによって調製した。このラ
テックスは特徴的な青の色合いを有し、ニコンプ（Nico
mp) 粒子サイザーを用いて測定したところ、３１ｎｍの
粒子サイズ（容積加重）を有することがわかった。これ
らの原液は、無限に安定していることがわかった。

【００２７】ラテックス原液の調製脱イオン水１，０００ｇを６５℃に加熱し、その後に上
記スルホン化ポリエステル２５０ｇをゆっくり入れて６
５℃で１時間加熱したところ、ポリマーは完全に分散し
た。このラテックスは特徴的な青の色合いを有し、ニコ
ンプ粒子サイザーを用いて測定したところ、５７ｎｍの
粒子サイズ（容積加重）を有することがわかった。これ
らの原液は、無限に安定していることがわかった。

【００２８】［実施例Ｉ］上記の乳濁液４００ｍｌを１
リットルの反応がまに入れ、シアン（Cyan) １５．３の
顔料分散液（固形分４０％）５．８ｇを入れた。５％の
ＮａＣｌ水溶液（イオン強度０．８５６Ｍ）１２５ｍｌ
を添加しながらラテックス顔料混合物をポリトロン（高
剪断装置）にかけたところ、得られた混合物のイオン強
度は０．０４５Ｍから０．２３８Ｍに増加した。塩の添
加の完了後、反応がまをオイルバスに配置し、混合物を
攪拌しながら４５℃に加熱した。６時間後、粒子サイズ
は１μｍに成長し、凝結しているのが観測された。５％
のＮａＣｌ溶液５０ｍｌを更に添加することによって混
合物のイオン強度を更に０．２９２Ｍに増加させ、温度
を５０℃に上昇させた。一晩中、即ち約１８時間攪拌を
行った。トナー粒子の形態は球状であった。トナーをろ
過し、水２リットルで２回洗浄して塩残留物を全て取り
除き、乾燥させた。得られたトナー粒子サイズは６．５
μｍ（体積平均直径）であり、トナーの粒度分布は１．
１８であった。トナー樹脂の分子量は、出発材料である
ラテックス樹脂と同一であった。Ｔｇ（オンセット）は
５４．５℃であり、Ｔｇ（中点）は５９．５℃であっ
た。トナーのレオロジーは粘度の増加を示さなかった。
これにより、一価塩を添加しても補強又は架橋を生じな
かったことが示された。イオン強度Ｉ＝１／２［（ｍ⁺)(ｚ⁺）²＋（ｍ^-)(ｚ
^-）²］式中、ｍは重量モル濃度（即ち、溶媒１ｋｇ中に溶解し
た溶質のモル数）、及びｚはイオンの電荷（即ち、Ｎａ
⁺＝１）であり、重量モル濃度にイオンの電荷の２乗を
掛けている。従って、水溶媒１００ｇ中にＮａＣｌ５
ｇが溶解した５重量％のＮａＣｌ溶液では、ＮａＣｌの
モルは５ｇ／５８．４５ｇ／ｍ＝０．０８５６モルであ
り、従って重量モル濃度は０．０８５６モル／０．１ｋ
ｇ＝０．８５６モル／ｋｇであり、重量モル濃度は０．
０８５６モル／０．１００リットル＝０．８５６モル／
リットルである。

【００２９】ポリマーの重量モル濃度はポリマーの繰り
返し単位に基づいており、平均分子量が１９４ｇ／モル
の上記ポリエステルの場合がそうであり、従って水１リ
ットル中に分散したポリマー２５０ｇは０．７７４モル
のポリマーに等しく、また、この０．７７４モルのポリ
マーは３．５モル％のスルホネート基を含んでいるた
め、これは０．０４５モルのスルホネート基に等しい。
上記式に基づき、１リットルでは、重量モル濃度は０．
０４５モル／１．０ｋｇ＝０．０４５モル／ｋｇであ
り、重量モル濃度は０．０４５モル／リットルである。
上記実施例において、上記のイオン強度の変化は以下の
通りである。ポリマー寄与＋添加される塩化ナトリウム＝全イオン強
度ポリマーのイオン強度×希釈係数＋ＮａＣｌのイオン強
度×希釈係数＝混合物のイオン強度例えば、［（０．４５Ｍ）×（４００ｍｌ／５２５ｍ
ｌ)(第１の添加の総量）］＋［（０．８５６Ｍ）×（１
２５ｍｌ／５２５ｍｌ）＝０．２３８Ｍである。

【００３０】［実施例II］上記の乳濁液４００ｍｌを１
リットルの反応がまに入れ、イエロー（Yellow)１８０
の顔料分散液（固形分３０％）２３ｇを入れた。５％の
ＮａＣｌ水溶液（イオン強度０．８５６Ｍ）１２５ｍｌ
を添加しながらラテックス顔料混合物をポリトロンにか
けたところ、この混合物のイオン強度は０．０４５Ｍか
ら０．２３８Ｍに増加した。塩の添加の完了後、反応が
まをオイルバスに配置し、混合物を攪拌しながら４５℃
に加熱した。５時間後、粒子サイズは１．５μｍに成長
し、凝結しているのが観測された。５％のＮａＣｌ溶液
８０ｍｌを更に添加することによって得られた混合物の
イオン強度を更に０．３２０Ｍに増加させ、温度を５０
℃に上昇させ、次に５時間攪拌して冷却した。トナーを
ろ過し、水２リットルで２回洗浄して塩残留物を全て取
り除き、乾燥させた。得られた粒子サイズは５．９μｍ
であり、粒度分布は１．１７であった。トナー樹脂の分
子量は、出発材料である樹脂と同一であった。トナーの
Ｔｇ（オンセット）は５４．８℃であり、Ｔｇ（中点）
は５８．５℃であった。トナーのレオロジーは粘度の増
加を示さなかった。これにより、一価塩を添加しても補
強又は架橋を生じなかったことが示された。

【００３１】［実施例III]上記の乳濁液４００ｍｌを１
リットルの反応がまに入れ、カーボンブラックであるブ
ラック（Black)７の顔料分散液（固形分３０％）１７ｇ
を入れた。５％のＮａＣｌ水溶液（イオン強度０．８５
６Ｍ）１２５ｍｌを添加しながらラテックス顔料混合物
をポリトロンにかけたところ、この混合物のイオン強度
は０．０４５Ｍから０．２３８Ｍに増加した。塩の添加
の完了後、反応がまをオイルバスに配置し、混合物を攪
拌しながら４５℃に加熱した。５時間後、粒子サイズは
２．１μｍに成長し、凝結しているのが観測された。５
％のＮａＣｌ溶液９０ｍｌを更に添加することによって
混合物のイオン強度を更に０．３２４Ｍに増加させ、温
度を５０℃に上昇させ、次にこの混合物を５時間攪拌し
て冷却した。トナーをろ過し、水２リットルで２回洗浄
して塩残留物を全て取り除き、乾燥させた。得られたト
ナー粒子サイズは６．３μｍであり、粒度分布は１．１
６であった。トナー樹脂の分子量は、出発材料であるラ
テックス樹脂と同一であった。Ｔｇ（オンセット）は５
４．１℃であり、Ｔｇ（中点）は５８．３℃であった。
トナー材料のレオロジーは粘度の増加を示さなかった。
これにより、一価塩を添加しても補強又は架橋を生じな
かったことが示された。

【００３２】［実施例IV］実施例ＩのＤＦ２０９と同様
に調製したスルホン化ポリエステル樹脂ＤＦ２１４１
００ｇを、６５℃の熱湯４００ｍｌ中で分散させた。ニ
コンプ粒子サイズ分析装置を用いて測定したところ、得
られた粒子樹脂サイズは６０ｎｍであった。レッド（Re
d)８１．３の顔料分散液（固形分３０％）１７ｇをこの
ラテックス混合物に入れた。５％のＮａＣｌ水溶液（イ
オン強度０．８５６Ｍ）１３５ｍｌを添加しながら得ら
れたラテックス顔料混合物をポリトロンにかけたとこ
ろ、この混合物のイオン強度は０．０４５Ｍから０．２
４０Ｍに増加した。塩の添加の完了後、反応がまをオイ
ルバスに配置し、混合物を攪拌しながら４５℃に加熱し
た。４時間後、粒子サイズは１．４μｍに成長し、凝結
しているのが観測された。５％のＮａＣｌ溶液７５ｍｌ
を更に添加することによって混合物のイオン強度を更に
０．３２４Ｍに増加させ、温度を５０℃に上昇して４．
５時間攪拌し、次に冷却した。トナーをろ過し、水２リ
ットルで２回洗浄して塩残留物を全て取り除き、乾燥さ
せた。得られたトナー粒子サイズは６．２μｍであり、
粒度分布は１．１８であった。トナー樹脂の分子量は、
出発材料であるラテックス樹脂と同一であった。トナー
樹脂のＴｇ（オンセット）は５４．２℃であり、Ｔｇ
（中点）は５９．６℃であった。トナーのレオロジーは
粘度の増加を示さなかった。これにより、一価塩を添加
しても補強又は架橋を生じなかったことが示された。

【００３３】［実施例Ｖ］比較のための段階凝集上記のように調製したスルホン化ポリエステル樹脂ＤＦ
２０９を、６５℃の熱湯４００ｍｌ中で分散させた。ニ
コンプ粒子サイズ分析装置（全てのサイズ測定において
この装置を使用した）を用いて測定したところ、得られ
た粒子サイズは３１ｎｍであった。ジカチオン塩ＭｇＣ
ｌ₂（イオン強度０．３１５Ｍ）の１％水溶液１８６ｍ
ｌを添加したところ、この混合物のイオン強度は０．０
４５Ｍから０．１３Ｍに増加した。塩の添加の完了後、
反応がまをオイルバスに配置し、混合物を３時間攪拌し
ながら４５℃に加熱した。ラテックスの粒子サイズは、
３０ｎｍから１２０ｎｍに成長した。９０ｎｍの平均顔
料サイズを有する上記のイエロー１８顔料分散液（サン
ケミカル、固形分４０％）３０ｇを、蒸留した脱イオン
水１５０ｍｌを用いて更に分散させ、次にラテックス粒
子に添加した。１％のＭｇＣｌ₂１３３ｍｌを更にこの
溶液に滴下してイオン強度を０．１６５Ｍに増加させ、
温度を５時間約５０℃に保ち、続いて冷却した。顔料粒
子の成長は実験用顕微鏡ではっきりと目視でき、コール
ターカウンタで測定した粒子サイズは３．０μｍであっ
た。１％のＭｇＣｌ₂溶液２０ｍｌを更に滴下してイオ
ン強度を０．１６Ｍに増加させ、温度を５２℃に上げ
た。２時間後、約１ｇの試料を取り除き、顕微鏡で観測
したところ、顕微鏡は顔料及びポリマーの双方を含有す
る球状粒子を示した。トナーをろ過し、水２リットルで
２回洗浄して塩の残留物を全て除去し、乾燥させた。最
終的なイエロートナーの粒子サイズは５．０μｍであ
り、粒度分布は１．３であった。このイエロートナー
は、スルホン化ポリエステル９２．０重量％及び上記イ
エロー顔料８．０重量％を含有した。このトナー樹脂の
分子量は、出発材料であるラテックス樹脂と同一であっ
た。トナー樹脂のＴｇ（オンセット）は４９℃であり、
Ｔｇ（中点）は５３℃であった。

【００３４】同様の条件下で測定した場合、比較用トナ
ーでは、粘弾性の挙動が架橋結合している材料のものに
非常に類似していることがわかった。これは、塩化マグ
ネシウムなどの二価塩を凝固剤として使用することによ
り、ポリエステル及び二価カチオン塩の架橋網状結合が
生じ、従って補強が生じたことを示している。マットな
トナーの仕上がりが望まれる場合はこれらのトナーを溶
融させる。

【００３５】比較用試料を含む上記試料の全てをレオメ
トリー機械分光計でテストした。この分光計において、
粘弾性応答は温度の関数として測定され、１ラジアン／
秒の定周波数でプロットされる。ＮａＣｌなどの一価カ
チオン塩を用いて調製したポリエステル試料は、実験の
温度範囲、即ち８０℃〜１８０℃の間で溶融粘度を約３
桁減少させた。これは、補強又は架橋が存在しなかった
ことを示している。架橋が存在しないため、これらのト
ナーは光沢のある画像を得るために使用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダニエルエー．フォーチャーカナダ国エム６ジー３エム１オンタリオ州トロントショーストリート 768 (72)発明者ゲリノジー．サクリパンテカナダ国エル６エイチ４ティーブイオンタリオ州オークビルエバーグリーンクレセント 349 (72)発明者ラジュディー．ペイテルカナダ国エル６エイチ３エル２オンタリオ州オークビルペンストリート 2051 (72)発明者ベンエス．オンカナダ国エル５エル４ブイ９オンタリオ州ミシソーガハーベイクレセント 2947

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーの製造方法であって、乳濁液ラテックス、着色剤分散液及びモノカチオン塩を
混合する工程と、必要に応じて冷却する工程を含み、得
られた混合物が約０．００１モル（Ｍ）〜約５モルのイ
オン強度を有する、トナーの製造方法。
【請求項２】前記ラテックスがサイズ直径約５〜約５
００ｎｍのナトリウムスルホン化ポリエステル樹脂を含
み、前記モノカチオン塩の溶液を前記ラテックス及び着
色剤の混合物に添加し、冷却を行う、請求項１に記載の
方法。
【請求項３】前記乳濁液ラテックスが、ポリ（１，２
−プロピレン−ナトリウム５−スルホイソフタレー
ト）、ポリ（ネオペンチレン−ナトリウム５−スルホ
イソフタレート）、ポリ（ジエチレン−ナトリウム５
−スルホイソフタレート）、コポリ（１，２−プロピレ
ン−ナトリウム５−スルホイソフタレート）−コポリ
−（１，２−プロピレン−テレフタレートフタレー
ト）、コポリ（１，２−プロピレン−ジエチレン−ナト
リウム５−スルホイソフタレート）−コポリ−（１，
２−プロピレン−ジエチレン−テレフタレートフタレー
ト）、コポリ−（エチレン−ネオペンチレン−ナトリウ
ム５−スルホイソフタレート）−コポリ−（エチレン
−ネオペンチレン−テレフタレート−フタレート）又は
コポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ）−コポリ−
（プロポキシル化ビスフェノールＡ−ナトリウム５−
スルホイソフタレート）のポリエステルの樹脂を含み、
前記塩は塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウ
ム又は臭化カリウムである、請求項１に記載の方法。