DE102015110224B4

DE102015110224B4 - Toner

Info

Publication number: DE102015110224B4
Application number: DE102015110224.2A
Authority: DE
Inventors: Taiji Katsura; Naoya Isono; Koji Abe; Yuhei Terui; Katsuyuki Nonaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: JP2016027399A; CN105372951B; US20150378274A1; CN105372951A; JP6541465B2; US9645518B2; DE102015110224A1

Abstract

Toner, der Tonerteilchen umfasst, von denen jedes eine Organosiliciumpolymer-enthaltende Oberflächenschicht aufweist,wobei das Organosiliciumpolymer eine durch die folgende Formel (T3) dargestellte partielle Struktur aufweist,wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet,wobei die Oberflächenschicht eine durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gemessen, aufweist, undder Toner ein Verhältnis (ASi/AC) von 20,00 oder mehr in einer Zuordnungsmessung mittels Fokussierter-Ionenstrahl-Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektroskopie (FIB-TOF-SIMS) aufweist, wobei ASi ISi/I bezeichnet, AC IC/I bezeichnet, ISi eine Intensität von Siliciumionen bezeichnet, IC eine Intensität von Kohlenstoffionen bezeichnet und I die Anzahl an Primärionen bezeichnet, wobei die Siliciumionen und Kohlenstoffionen von den Tonerteilchen als Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit den Primärionen emittiert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder (elektrostatischer latenter Bilder) zur Verwendung in bilderzeugenden Verfahren, wie etwa der Elektrophotographie und dem elektrostatischen Drucken.
Beschreibung des Stands der Technik
Aufgrund der jüngsten Fortschritte bei Computern und Multimedia, gab es eine Nachfrage für Mittel zur Ausgabe hochauflösender Vollfarbbilder in verschiedenen Bereichen, die Büros und Eigenheime beinhalten.
Für die geschäftliche Nutzung, die häufiges Kopieren und Drucken involviert, gibt es eine Nachfrage für eine hohe Lebensdauer ohne die Verschlechterung der Bildqualität, sogar nachdem viele Kopien und Ausdrucke ausgegeben wurden. Zur Verwendung in kleinen Büros und Eigenheimen gibt es eine Nachfrage aus raumsparenden, energiesparenden und gewichtssparenden Gesichtspunkten für kleine Apparate als auch eine Nachfrage für Hochqualitätsbilder. Um diese Nachfragen zu befriedigen, ist es notwendig die Tonerperformance (bzw. -leistungsfähigkeit) zu verbessern, wie etwa die Umgebungsstabilität, die Niedertemperaturfixierbarkeit, die Entwicklungsbeständigkeit und die Lagerungsstabilität.
Insbesondere müssen, im Fall von Vollfarbbildern, die aus übereinander platzierten Farbtonern gebildet sind, verschiedene Farbtoner in der gleichen Weise entwickelt werden, ansonsten tritt schlechte Farbreproduktion und Farbungleichmäßigkeit auf. Wenn zum Beispiel ein Pigment oder ein Farbstoff, das/der als ein Färbemittel für Toner verwendet wird, an der Oberfläche der Tonerteilchen präzipitiert, kann dies die Entwicklungsfähigkeit beeinflussen und eine Farbungleimäßigkeit verursachen.
Die Fixierbarkeit und die Farbmischungseigenschaften sind in Vollfarbbildern ebenfalls wichtig. Obwohl beispielsweise Bindemittelharze, die bei der Niedertemperaturfixierbarkeit leistungsfähig sind, ausgewählt werden, um der Nachfrage für Hochgeschwindigkeitsdrucken zu begegnen, beeinflussen solche Bindemittelharze größtenteils die Entwicklungsfähigkeit und die Beständigkeit.
Es gibt ebenfalls eine Nachfrage für Toner, die für einen verlängerten Zeitraum verwendet werden können und bei verschiedenen Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten hochauflösende Vollfarbbilder herstellen. Um diese Nachfragen zu befriedigen, ist es notwendig, Variationen in der elektrischen Ladungsmenge des Toners und Variationen in den Toneroberflächeneigenschaften aufgrund verschiedener Betriebsumgebungen, wie etwa Temperatur und Luftfeuchtigkeit, zu reduzieren. Es ist ebenfalls notwendig die Verunreinigung von Komponenten, wie etwa einer Entwicklungswalze, einer Ladungswalze, einer regulierenden Klinge und einer photoempfindlichen Trommel zu reduzieren. Deshalb gibt es eine Nachfrage für Toner, die eine stabile Ladefähigkeit aufweisen, keine Verschmutzung von Komponenten verursachen und durchgängige Entwicklungsbeständigkeit sogar während der Langzeitlagerung in verschiedenen Umgebungen aufweisen.
Variationen in der Lagerungsstabilität oder in der elektrischen Ladungsmenge des Toners, die von der Temperatur und Luftfeuchtigkeit abhängen, können durch ein Trennmittel oder eine Harzkomponente des Toners, die vom Inneren zur Oberfläche des Toners ausbluten (nachfolgend auch einfach als Bluten bezeichnet) und die Oberflächeneigenschaften des Toners verändern, verursacht werden.
Solche Probleme können durch ein Verfahren zur Bedeckung der Oberfläche der Tonerteilchen mit Harz gelöst werden.
Das japanische Patent mit Offenlegungsnr. JP 2006 - 146 056 A offenbart einen Toner mit anorganischen Feinteilchen, die fest an dessen Oberfläche anhaften, als einen Toner mit guter Hochtemperatur-Lagerungsstabilität und Druckbeständigkeit in einer normalen Temperatur und Luftfeuchtigkeitsumgebung oder in einer hohen (bzw. großen) Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeitsumgebung.
Jedoch kann, sogar in dem Toner mit anorganischen Feinteilchen, die fest an die Oberfläche der Tonerteilchen angeheftet sind, ein Trennmittel oder eine Harzkomponente durch einen Raum zwischen den anorganischen Feinteilchen ausbluten und die anorganischen Feinteilchen können sich aufgrund von Abrieb von der Oberfläche ablösen. Deshalb sollten die Beständigkeit des Toners und die Verschmutzung von Komponenten in strengen (bzw. schwierigen) Umgebungen weiter verbessert werden.
Das japanische Patent mit Offenlegungsnr. JP H03 - 089 361 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines polymerisierten Toners durch Zugabe eines Silankupplungsmittels zu einem Reaktionssystem, um einen Toner herzustellen, der kein auf dessen Oberfläche exponiertes Färbemittel oder polare Substanz aufweist, der eine enge elektrische Ladungsverteilung aufweist, und der die elektrische Ladungsmenge zum größten Teil unabhängig von der Luftfeuchtigkeit aufweist. Jedoch sind bei solch einem Verfahren die Präzipitation und die hydrolytische Polykondensation einer Silanverbindung auf der Toneroberfläche ungenügend und die Umgebungsstabilität und die Entwicklungsbeständigkeit muss weiter verbessert werden.
Das japanische Patent mit Offenlegungsnr. JP H08 - 095 284 A offenbart einen polymerisierten Toner, der mit einer Silanverbindung bedeckt ist, um die elektrische Ladungsmenge des Toners zu kontrollieren und Hochqualitätsdruckbilder bei irgendeiner Temperatur und irgendeiner Luftfeuchtigkeit zu bilden. Jedoch führt die hohe Polarität einer organischen funktionellen Gruppe der Silanverbindung zu ungenügender Präzipitation und hydrolytischer Polykondensation der Silanverbindung auf der Toneroberfläche. Dadurch ist es notwendig, die Variationen in der Bilddichte aufgrund Variationen in der Ladungsfähigkeit bei hoher Temperatur und hohen Luftfeuchtigkeitsumgebungen zu reduzieren, die Verschmutzung der Komponenten aufgrund Tonerschmelzadhäsion zu reduzieren und die Lagerungsstabilität zu verbessern.
Das japanische Patent mit Offenlegungsnr. JP 2001 - 75 304 A offenbart einen polymerisierten Toner mit einer Bedeckungsschicht, die durch Adhäsion von eine Siliciumverbindung enthaltenden Agglomeraten gebildet ist, als einen Toner, der verbesserte Fließfähigkeit, eine geringere Wahrscheinlichkeit der Ablösung eines Fließverbesserers, verbesserte Niedertemperaturfixierbarkeit und verbesserte Blockierungseigenschaften (engl. blocking properties) aufweist. Jedoch ist es notwendig, das Bluten eines Trennmittels oder einer Harzkomponente durch einen Raum zwischen den die Siliciumverbindung enthaltenden Agglomeraten weiter zu reduzieren. Es ist ebenfalls notwendig, die Variationen in der Bilddichte aufgrund der Variation in der Ladungsfähigkeit bei hoher Temperatur und hohen Luftfeuchtigkeitsumgebungen zu reduzieren, die aus ungenügender Präzipitation und hydrolytischer Polykondensation einer Silanverbindung auf der Toneroberfläche resultiert, Verschmutzung der Komponenten aufgrund Tonerschmelzadhäsion zu reduzieren und die Lagerungsstabilität zu verbessern.
EP 2 749 950 A1 offenbart einen Toner mit guter Entwicklungsbeständigkeit, Lagerstabilität, Umgebungsstabilität und Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Der Toner enthält Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht enthalten, die ein organisches Siliciumpolymer enthält. Das organische Siliciumpolymer enthält eine Einheit mit einer spezifischen Struktur. Die Oberflächenschicht weist eine durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop gemessen, auf.
EP 2 749 951 A1 beschreibt ebenfalls einen Toner mit guter Umgebungsstabilität, Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur, Entwicklungsbeständigkeit und Lagerstabilität. Der Toner enthält Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht enthalten, die ein organisches Siliciumpolymer enthält. Das organische Siliciumpolymer wird durch Polymerisieren einer Verbindung mit einer spezifischen Struktur erhalten. Die Oberflächenschichten haben eine bestimmte durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop gemessen. Die Oberflächenschicht des Toners macht weniger als 20% des Toners aus.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Toner bereit, der keine der oben beschriebenen Probleme aufweist. Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung einen Toner mit guter Umgebungsstabilität, Niedertemperaturfixierbarkeit, Entwicklungsbeständigkeit und Lagerungsstabilität bereit.
Als Ergebnis extensiver Untersuchungen erzielten die vorliegenden Erfinder die vorliegende Erfindung durch herausfinden, dass die folgende Struktur die Probleme lösen kann.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Toner bereit, der Tonerteilchen enthält, von welchen jedes eine Oberflächenschicht aufweist, die ein Organosiliciumpolymer enthält,
wobei das Organosiliciumpolymer eine partielle Struktur aufweist, die durch die folgende Formel (T3) dargestellt ist, R-Si (O_1/2)₃ (T3)
wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet,
wobei die Oberflächenschicht eine durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie durch Betrachten (bzw. Beobachten) eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), aufweist, und
der Toner ein Verhältnis (ASi/AC) von 20,00 oder mehr in einer Zuordnungsmessung durch fokussierte Ionenstrahlsekundärionenflugzeitmassenspektroskopie (FIB-TOF-SIMS), wobei ASi ISi/I bezeichnet, AC IC/I bezeichnet, ISi eine Intensität an Siliciumionen bezeichnet, IC eine Intensität an Kohlenstoffionen bezeichnet, und I die Anzahl an Primärionen bezeichnet, wobei die Siliciumionen und Kohlenstoffionen aus (bzw. von) den Tonerteilchen als Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit Primärionen emittiert werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht eines Querschnittbildes eines Tonerteilchens, das mit einem TEM beobachtet ist.
2 ist eine reverse Wärmeflusskurve eines Toners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit einem Differentialscanningkalorimeter (DSC) gemessen ist.
3 ist eine schematische Ansicht eines bilderzeugenden Apparats, der in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben werden.
Ein Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Toner, der Tonerteilchen enthält, von welchem jedes eine Oberflächenschicht aufweist, die ein Organosiliciumpolymer aufweist,
wobei das Organosiliciumpolymer eine partielle Struktur, die durch die folgende Formel (T3) dargestellt ist, aufweist. R-Si (O_1/2)₃ (T3)
wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet,
wobei die Oberflächenschicht eine durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie gemessen durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), aufweist, und
der Toner ein Verhältnis (ASi/AC) von 20,00 oder mehr in einer Zuordnungsmessung mittels fokussierter-Ionenstrahl-Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektroskopie (FBI-TOF-SIMS) aufweist, wobei ASi ISi/I bezeichnet, AC IC/I bezeichnet, ISi eine Intensität von Siliciumionen bezeichnet, IC eine Intensität von Kohlenstoffionen bezeichnet und I die Anzahl an Primärionen bezeichnet, wobei die Siliciumionen und Kohlenstoffionen von den Tonerteilchen als Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit den Primärionen emittiert werden.
Wegen der Beständigkeit aufgrund der T3-Struktur des Organosiliciumpolymers und der Hydrophobizität und der Ladungsfähigkeit von R in der Formel (T3), ist es möglich das Bluten eines niedermolekulargewichts (Mw 1000 oder weniger) Harzes, eines nieder-Tg (40°C oder weniger) Harzes und in einigen Fällen eines Trennmittels zu reduzieren, welche eher innerhalb des Toners als in der Oberflächenschicht vorhanden sind und wahrscheinlich ausbluten werden. Dies kann die Tätigkeit (engl. agitation) des Toners verbessern. Deshalb kann der Toner eine große Lagerungsstabilität und gute Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit bezüglich der Druckbeständigkeit bei einem großen Bilddruckverhältnis von 30% oder mehr aufweisen.
In der partiellen Struktur, die durch Formel (T3) dargestellt ist, bezeichnet R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe. Variationen in der elektrischen Ladungsmenge in verschiedenen Umgebungen tendieren sich mit der Hydrophobizität von R zu erhöhen. Insbesondere resultiert eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen in großer Umgebungsstabilität.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn Reine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bezeichnet, insbesondere eine Methylgruppe, werden die Ladungsfähigkeit und das Verhindern der Schleierbildung weiter verbessert. Gute Ladungsfähigkeit führt zu guter Transferfähigkeit und weniger untransferiertem Toner, welches das Verschmutzen einer photoempfindlichen Trommel, eines Ladungselements und eines Transferelements reduzieren kann.
[ASi/AC]
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, dass der Toner ein Verhältnis (ASi/AC) von 20,00 oder mehr in einer Zuordnungsmessung mittels fokussierter-Ionenstrahl-Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektroskopie (nachfolgend auch als FIB-TOF-SIMS bezeichnet) aufweist, wobei ASi ISi/I bezeichnet, AC IC/I bezeichnet, ISi die Intensität von Siliciumionen (der Stromwert eines SIMS Detektors) bezeichnet, IC die Intensität von Kohlenstoffionen (den Stromwert eines SIMS Detektors) bezeichnet und I die Anzahl an Primärionen bezeichnet. Die Siliciumionen (m/z = 27,50 bis 28,50) und Kohlenstoffionen (m/z = 11,50 bis 12,50) werden von den Tonerteilchen als Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit den Primärionen emittiert. Bei Tonerteilchen mit einer Oberflächenschicht, die ein Organosiliciumpolymer enthält, bedeutet ASi/AC von 20,00 oder mehr, dass die Oberflächenschicht reich an dem Organosiliciumpolymer ist. Dies reduziert die freie Energie der Oberfläche der Tonerteilchen, reduziert die Verschmutzung von Komponenten und verbessert konsequenter Weise die Entwicklungsbeständigkeit. Das Verhältnis (ASi/AC) in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter den Bedingungen bestimmt, in denen die integrale Dosisrate von Tonerteilchen 1,66 × 10¹⁹ (counts/m²) ist. Die integrale Dosisrate bezieht sich auf die Gesamtanzahl an Primärionen die auf die Tonerteilchen aufgrund des Ätzen bzw. Abtragens (engl. etching) mit einem fokussierten Ionenstrahl einfallen.
ASi/AC ist bevorzugt 40,00 oder mehr, mehr bevorzugt 60,00 oder mehr.
Das Organosiliciumpolymer kann durch Polymerisieren einer Organosiliciumverbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Struktur hergestellt werden:
wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet und
R², R³ und R⁴ unabhängig ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe, eine Acetoxygruppe oder eine Alkoxygruppe bezeichnen.
ASi/AC kann über die Anzahl an Kohlenstoffatomen in der Struktur von R, die durch die Formel (T3) dargestellt ist, die Anzahl an Kohlenstoffatomen in der Struktur von R¹, das durch die Formel (1) dargestellt ist, die Hydrolysebedingungen und die Reaktionstemperatur, Reaktionszeit, Reaktionslösungsmittel und den pH der Zugabepolymerisation und Kondensationspolymerisation kontrolliert werden. Beispielsweise ist die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ bevorzugt 5 oder weniger, mehr bevorzugt 3 oder weniger, noch mehr bevorzugt 2 oder weniger. Die Verbindung mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktur wird bevorzugt bei einer Reaktionstemperatur von 85°C oder mehr für eine Reaktionszeit von 5 Stunden oder mehr, mehr bevorzugt bei einer Reaktionstemperatur von 100°C oder mehr für eine Reaktionszeit von 5 Stunden oder mehr polymerisiert. Der pH eines Reaktionslösungsmittels zur Verwendung in der Reaktion von der Verbindung mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktur ist bevorzugt 4,0 oder mehr und 12,0 oder weniger, mehr bevorzugt 8,5 oder mehr und 11,0 oder weniger. Die Menge des Organosiliciumpolymers auf der Oberfläche der Tonerteilchen kann durch Polymerisieren einer Monomerzusammensetzung, die die Verbindung mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktur enthält, unter solchen Reaktionsbedingungen erhöht werden.
Die Präsenz des Organosiliciumpolymers in der Oberflächenschicht der Tonerteilchen als auch auf der Oberfläche der Tonerteilchen kann durch teilweises Ätzen bzw. Abtragen der Oberflächenschicht der Tonerteilchen mit einem fokussierten Ionenstrahl und Messen von ASi/AC detektiert werden.
Die Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen kann das Ausbluten einer Harzkomponente oder eines Trennmittels reduzieren. Dadurch kann der Toner eine gute Entwicklungsbeständigkeit, Lagerungsstabilität und Umweltstabilität (bzw. Umgebungsstabilität) aufweisen. Bezüglich der integralen Dosisrate von Tonerteilchen hängt die Ätztiefe von der Härte der Oberfläche der Tonerteilchen und der Materialzusammensetzung der Tonerteilchen ab.
[Der Prozentsatz an Tonerteilchen, von welchem die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen und die Dicke der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, sind 5,0 nm oder weniger.]
Die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen, die durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gemessen ist, muss 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger sein. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in Kontakt mit einem Abschnitt, der anders als die Tonerteilchenoberflächenschicht (ein Kernabschnitt) mit keinem Raum dazwischen sein. In anderen Worten die Oberflächenschicht kann keine Bedeckungsschicht, die aus Agglomeraten gebildet ist, sein. Dies kann das Bluten eines Trennmittels oder einer Harzkomponente reduzieren. Dadurch kann der Toner eine hohe Lagerungsstabilität, Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit ohne Verschlechterung der Niedertemperaturfixierbarkeit aufweisen. In Anbetracht der Lagerungsstabilität, ist die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen bevorzugt 10,0 nm und 150,0 nm oder weniger, mehr bevorzugt 10,0 nm oder mehr und 125,0 nm oder weniger, noch mehr bevorzugt 15,0 nm oder mehr und 100,0 nm oder weniger.
Die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen kann über die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R in der Formel (T3), der Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ in der Formel (1) und der Reaktionstemperatur, der Reaktionszeit, dem Reaktionslösungsmittel und dem pH der Hydrolyse, der Zugabepolymerisation und der Kondensationspolymerisation kontrolliert werden. Die durchschnittliche Dicke Dav. kann auch über den Organosiliciumpolymergehalt kontrolliert werden.
Um die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen zu erhöhen, ist die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ bevorzugt 5 oder weniger, mehr bevorzugt 3 oder weniger, noch mehr bevorzugt 2 oder weniger. Wenn die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ 5 oder weniger ist, ist das Organosiliciumpolymer wahrscheinlicher in der Oberflächenschicht der Tonerteilchen vorhanden.
Die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen wird durch das folgende Verfahren bestimmt.
Die durchschnittliche Dicke D⁽ⁿ⁾ der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, wird in einem Tonerteilchen durch das folgende Verfahren bestimmt.
Bei der Betrachtung eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM),

i) wird die längste Sehne in dem Querschnitt von jedem von den Tonerteilchen als eine Langachse L genommen (bzw. definiert),
ii) eines aus den Liniensegmenten, die durch Teilen der Langachse L an dessen Mittelpunkt gebildet werden, wird durch ein Liniensegment a bezeichnet, und
iii) 32 Liniensegmente, die von dem Mittelpunkt der Langachse L zu der Oberfläche der Tonerteilchen in Intervallen von 11,25 Grad bezüglich eines Liniensegments a gezeichnet werden, werden durch Ar_n (n = 1 bis 32) bezeichnet.

Des Weiteren wird die Länge der Oberflächenschicht entlang der Ar_n (n = 1 bis 32) durch FRA_n (n = 1 bis 32) bezeichnet. $D^{(n)} = ({Summe von Fra}_{n} (n = 1 bis 32)) / 32$
Diese Berechnung wird für 10 Tonerteilchen durchgeführt. Die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschichten, die das Organosiliciumpolymer der Tonerteilchen enthalten, wird durch Mitteln der Dicken D⁽ⁿ⁾ (n ist eine ganze Zahl von 1 bis 10) der 10 Tonerteilchen unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. $\begin{array}{l} \begin{matrix} Dav . = {D^{(1)} + D^{(2)} + D^{(3)} + D^{(4)} + D^{(5)} + D^{(6)} + D^{(7)} + D^{(8)} + D^{(9)} + \end{matrix} \\ D^{(10)}} / 10 \end{array}$
Ein Organosiliciumpolymer in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann den maximalen ASi/AC in der obersten Oberflächenschicht eines Tonerteilchens aufweisen. Solch eine Struktur des Tonerteilchens kann das Ausbluten einer Harzkomponente oder eines Trennmittels reduzieren. Dadurch kann der Toner eine große Lagerungsstabilität, Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit aufweisen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die oberste Oberflächenschicht des Tonerteilchens eine Dicke von 0,0 nm oder mehr und 10,0 nm oder weniger von der Oberfläche des Tonerteilchens auf.
Der Prozentsatz K an Liniensegmenten Ar_n, die FRA_n von 5,0 nm oder weniger (= der Prozentsatz bei welchem die Dicke der Oberflächenschicht 5,0 nm oder weniger ist) aufweist, ist bevorzugt 20,0% oder weniger, mehr bevorzugt 10,0% oder weniger, noch mehr bevorzugt 5,0% oder weniger (siehe 1).
Wenn der Prozentsatz K an Liniensegmenten Ar_n, die FRA_n von 5,0 nm oder weniger aufweisen, 20,0% oder weniger ist, weist der Toner stabilere Ladungseigenschaften unabhängig von Umgebungsvariationen auf.
Die durchschnittliche Dicke Dav. der Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, in den Tonerteilchen und der Prozentsatz K können über die Anzahl an Kohlenstoffatomen R in der Formel (T3), der Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ in der Formel (1), der Temperatur, der Reaktionszeit, des Reaktionslösungsmittels und des pHs kontrolliert werden. Die durchschnittliche Dicke Dav. und der Prozentsatz K können auch über den Organosiliciumpolymergehalt kontrolliert werden.
Der Prozentsatz K wurde durch das folgende Verfahren bestimmt.
Zunächst wird der Prozentsatz K' für ein Tonerteilchen unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet.
Prozentsatz K' von Ar_n mit FRA_n von 5,0 nm oder weniger = ((Anzahl an Liniensegmenten mit FRA_n von 5,0 nm oder weniger)/32) × 100
Der Prozentsatz K' wird dann für 10 Tonerteilchen berechnet. Das arithmetische Mittel der 10 Prozentsätze wird als der Prozentsatz K berechnet.
[Konzentration von Siliciumelementen an der Oberfläche von Tonerteilchen]
Die Konzentration von Siliciumelementen an der Oberfläche der Tonerteilchen eines Toners entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist 2,5 Atomprozent oder mehr, mehr bevorzugt 5,0 Atomprozent oder mehr, noch mehr bevorzugt 10,0 Atomprozent, wie durch Elektronenspektroskopie für chemische Analyse (ESCA) (bzw. Röntgenphotoelektronspektroskopie) gemessen. ESCA ist eine Elementaranalyse der äußersten Oberfläche, die eine Dicke von einigen Nanometer aufweist. Wenn die Konzentration von Siliciumelementen in der äußersten Oberflächenschicht der Tonerteilchen 2,5 Atomprozent oder mehr ist, kann die äußerste Oberflächenschicht eine geringere freie Energie der Oberfläche aufweisen. Wenn die Konzentration von Siliciumelementen auf 2,5 Atomprozent oder mehr eingestellt wird, weist der Toner eine verbesserte Fließfähigkeit auf und die Verschmutzung von Komponenten und die Schleierbildung kann ferner unterdrückt werden. Die Konzentration an Siliciumelementen in der äußersten Oberflächenschicht der Tonerteilchen kann über die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R in der Formel (T3), der Struktur von R¹ in der Formel (1), der Reaktionstemperatur, der Reaktionszeit, des Reaktionslösungsmittels und des pHs kontrolliert werden. Die Konzentration an Silciumelementen in der äußersten Oberflächenschicht der Tonerteilchen kann auch über den Organosiliciumpolymergehalt kontrolliert werden.
[Verbindung zur Verwendung in der Herstellung von Organosiliciumpolymer]
Das Organosiliciumpolymer kann durch Polymerisieren eines polymerisierbaren Monomers, das eine Verbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Struktur enthält, hergestellt werden:
wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet und R², R³ und R⁴ unabhängig ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe, eine Acetoxygruppe oder eine Alkoxygruppe bezeichnen.
Das Organosiliciumpolymer in der Oberflächenschicht der Tonerteilchen kann die Hydrophobizität der Oberfläche der Tonerteilchen verbessern. Dies kann die Umgebungsstabilität des Toners verbessern. Eine Alkylgruppe von R¹ kann die Hydrophobizität verbessern. Dadurch können die Tonerteilchen eine gute Umgebungsstabilität aufweisen. R¹ kann eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe sein. Variationen in der elektrischen Ladungsmenge in unterschiedlichen Umgebungen tendieren sich mit der Hydrophobizität von R¹ zu erhöhen. Deshalb kann R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bezüglich der Umgebungsstabilität sein.
Beispiele der Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen beinhalten, sind aber nicht darauf limitiert, eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe und eine Propylgruppe. Die Verwendung von solch einer Alkylgruppe führt zu verbesserter Ladungsfähigkeit und der Verhinderung der Schleierbildung. In Anbetracht der Umgebungsstabilität und Lagerungsstabilität kann R¹ eine Methylgruppe sein. Wegen der Hydrophobizität und Ladungsfähigkeit von R¹ in der Formel (1), ist es möglich das Ausbluten eines niedermolekulargewichts (Mw 1000 oder weniger) Harzes eines nieder-Tg (40°C oder weniger) Harzes und in einigen Fällen eines Trennmittels zu reduzieren, welche eher innerhalb des Toners als in der Oberflächenschicht vorhanden sind und welche wahrscheinlich auf der Toneroberfläche ausbluten. Dies kann die Tätigkeit (engl. agitation) des Toners verbessern. Deshalb kann der Toner eine große Lagerungsstabilität und gute Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit bezüglich Druckbeständigkeit bei einem großen Bilddruckverhältnis von 30% oder mehr aufweisen.
Um das Organosiliciumpolymer in der Oberflächenschicht zu enthalten, ist die Anzahl an Kohlenstoffatomen von R¹ bevorzugt 5 oder weniger, mehr bevorzugt 3 oder weniger, noch mehr bevorzugt 2 oder weniger.
R², R³ und R⁴ bezeichnen unabhängig ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe (R², R³ und R⁴ werden nachfolgend auch als Reaktivgruppen bezeichnet). Diese Reaktivgruppen unterziehen sich einer Hydrolyse, Additionspolymerisation oder Kondensationspolymerisation, um eine quervernetzte Struktur zu bilden. Solch eine quervernetzte Struktur auf der Oberfläche der Tonerteilchen kann die Entwicklungsbeständigkeit des Toners verbessern. Insbesondere in Anbetracht von langsamer Hydrolyse und der Präzipitation und Beschichtungsfähigkeit des Organosiliciumpolymers auf der Oberfläche der Tonerteilchen können R², R³ und R⁴ unabhängig eine Alkoxygruppe bezeichnen, wie etwa eine Methoxygruppe oder eine Ethoxygruppe. Die Hydrolyse, Additionspolymerisation oder Kondensationspolymerisation von R², R³ und R⁴ kann über die Reaktionstemperatur, die Reaktionszeit, das Reaktionslösungsmittel und den pH kontrolliert werden.
[Verfahren zur Herstellung des Organosiliciumpolymers]
Ein typisches Verfahren zur Herstellung eines Organosiliciumpolymers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Sol-Gel-Verfahren. In dem Sol-Gel-Verfahren wird ein Metallalkoxid M(OR)_n (M: Metall, O: Sauerstoff, R: Kohlenwasserstoff, n: die Valenz des Metalls) als ein Start- bzw. Ausgangsmaterial verwendet. Das Metallalkoxid wird einer Hydrolyse und Kondensationspolymerisation in einem Lösungsmittel unterworfen und wird in ein Gel über einen Sol-Zustand transformiert. Dieses Verfahren wird für die Synthese von Glas, Keramiken, organischen-anorganischen Hybriden und Nanokompositen verwendet. Funktionelle Materialien mit verschiedenen Formen, wie etwa Oberflächenschichten, Fasern, Bulkware und Feinteilchen können durch das Verfahren aus einer flüssigen Phase bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden.
Noch genauer wird die Oberflächenschicht der Tonerteilchen durch hydrolytische Polykondensation einer Siliciumverbindung, wie etwa einem Alkoxysilan, gebildet. Da die Oberflächenschicht gleichmäßig auf der Oberfläche der Tonerteilchen gebildet wird, im Gegensatz zu bekannten Tonern, kann der Toner eine verbesserte Umgebungsstabilität aufweisen, weniger anfällig gegenüber Performanceverschlechterung während Langzeitverwendung sein und eine große Lagerungsstabilität ohne Ankleben oder Anhaften von anorganischen Feinteilchen auf der Oberfläche des Toners aufweisen.
Da eine Lösung in ein Gel durch das Sol-Gel-Verfahren transformiert wird, können Materialien mit verschiedenen feinen Strukturen und Formen hergestellt werden. Insbesondere kann, wenn Tonerteilchen in einem wässrigen Medium hergestellt werden, die Oberflächenschicht einfach auf der Oberfläche der Tonerteilchen aufgrund der Hydrophobizität einer hydrophilen Gruppe, wie etwa einer Silanolgruppe, einer Organosiliciumverbindung einfach gebildet werden. Wenn die Organosiliciumverbindung große Hydrophobizität (beispielsweise wenn die Organosiliciumverbindung eine hydrophobe funktionelle Gruppe aufweist) aufweist, aber die Organosiliciumverbindung kaum auf der Oberfläche der Tonerteilchen präzipitiert wird, und eine Oberflächenschicht, die ein Organosiliciumpolymer enthält, wird kaum auf den Tonerteilchen gebildet. Wenn die Struktur R¹ in der Formel (1) der Organosiliciumverbindung kein Kohlenstoffatom aufweist, tendiert der Toner eine niedrige Ladungsstabilität aufgrund der exzessiv niedrigen Hydrophobitzität aufzuweisen. Die feine Struktur und Form kann über die Reaktionstemperatur, die Reaktionszeit, das Reaktionslösungsmittel, den pH und der Art und Menge der Organosiliciumverbindung eingestellt werden.
Deshalb wird das Organosiliciumpolymer durch Verwenden zumindest einer Organosiliciumverbindung, die drei reaktive Gruppen (R², R³ und R⁴) außer R¹ in der Formel (1) aufweist (nachfolgend auch als ein trifunktionelles Silan bezeichnet) hergestellt.
Beispiele der Verbindung mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktur beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert,
trifunktionelle Methylsilane, wie etwa Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyldiethoxymethoxysilan, Methylethoxydimethoxysilan, Methyltrichlorosilan, Methylmethoxydichlorosilan, Methylethoxydichlorosilan, Methyldimethoxychlorosilan, Methylmethoxyethoxychlorosilan, Methyldiethoxychlorosilan, Methyltriacetoxysilan, Methyldiacetoxymethoxysilan, Methyldiacetoxyethoxysilan, Methylacetoxydimethoxysilan, Methylacetoxymethoxyethoxysilan, Methylacetoxydiethoxysilan, Methyltrihydroxysilan, Methylmethoxydihydroxysilan, Methylethoxydihydroxysilan, Methyldimethoxyhydroxysilan, Methylethoxymethoxyhydroxysilan und Methyldiethoxyhydroxysilan,
trifunktionelle Silane, wie etwa Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Ethyltrichlorosilan, Ethyltriacetoxysilan, Ethyltrihydroxysilan, Propyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Propyltrichlorosilan, Propyltriacetoxysilan, Propyltrihydroxysilan, Butyltrimethoxysilan, Butyltriethoxysilane, Butyltrichlorosilan, Butyltriacetoxysilan, Butyltrihydroxysilan, Hexyltrimethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Hexyltrichlorosilan, Hexyltriacetoxysilan und Hexyltrihydroxysilan und
trifunktionelle Phenylsilane, wie etwa Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltrichlorosilan, Phenyltriacetoxysilan und Phenyltrihydroxysilan.
In einem Organosiliciumpolymer, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, macht die T-Einheitsstruktur, die durch die Formel (T3) dargestellt ist, bevorzugt 50% oder mehr, mehr bevorzugt 60% oder mehr in Mol von dem Organosiliciumpolymer aus. Wenn die T-Einheitsstruktur, die durch die Formel (T3) dargestellt ist, 50 Mol-% oder mehr ausmacht, kann der Toner eine verbesserte Umgebungsstabilität aufweisen.
Ein Organosiliciumpolymer, das durch Verwenden einer Organosiliciumverbindung mit der durch die Formel (T3) dargestellten T-Einheitsstruktur in Kombination mit der folgenden Verbindung hergestellt ist, kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht signifikant reduziert werden:
eine Organosiliciumverbindung mit vier reaktiven Gruppen (tetrafunktionales Silan),
eine Organosiliciumverbindung mit zwei reaktiven Gruppen (bifunktionales Silan,) oder
eine Organosiliciumverbindung mit einer reaktiven Gruppe (monofunktionales Silan).
Beispiele solch einer zusätzlichen Organosiliciumverbindung beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, Dimethyldiethoxysilan, Tetraethoxysilan, Hexamethyldisilazan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, p-Styryltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, 3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltriethoxysilan, 3-Phenylaminopropyltrimethoxysilan, 3-Anilinopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, Hexamethyldisilan, Tetraisocyanatsilan, Methyltriisocyanatsilan, t-Butyldimethylchlorosilan, t-Butyldimethylmethoxysilan, t-Butyldimethylethoxysilan, t-Butyldiphenylchlorosilan, t-Butyldiphenylmethoxysilan, t-Butyldiphenylethoxysilan, Chloro(decyl)dimethylsilan, Methoxy(decyl)dimethylsilan, Ethoxy(decyl)dimethylsilan, Chlorodimethylphenylsilan, Methoxydimethylphenylsilan, Ethoxydimethylphenylsilan, Chlorotrimethylsilan, Methoxytrimethylsilan, Ethoxytrimethylsilan, Triphenylchlorosilan, Triphenylmethoxysilan, Triphenylethoxysilan, Chloromethyl(dichloro)methylsilan, Chloromethyl(dimethoxy)methylsilan, Chloromethyl(diethoxy)methylsilan, di-tert-Butyldichlorosilan, di-tert-Butyldimethoxysilan, di-tert-Butyldiethoxysilan, Dibutyldichlorosilan, Dibutyldimethoxysilan, Dibutyldiethoxysilan, Dichlorodecylmethylsilan, Dimethoxydecylmethylsilan, Diethoxydecylmethylsilan, Dichlorodimethylsilan, Dimethoxydimethylsilan, Diethoxydimethylsilan, Dichloro(methyl)-n-octylsilan, Dimethoxy(methyl)-n-octylsilan und Diethoxy(methyl)-n-octylsilan.
Es ist bekannt, dass der Bindungszustand der resultierenden Siloxanbindung im Allgemeinen von der Azidität des Reaktionsmediums bei der Sol-Gel-Reaktion abhängt. Noch genauer, im Fall von aziden Reaktionsmedien, unterzieht sich ein Wasserstoffion einer elektrophilen Addition an einen Sauerstoff von einer reaktiven Gruppe (beispielsweise eine Alkoxygruppe (-OR)). Sauerstoffatome von Wassermolekülen koordinieren an Siliciumatome und bilden Hydrosilylgruppen durch eine Substitutionsreaktion. In der Gegenwart von ausreichend Wasser attackiert ein H⁺ einen Sauerstoff der reaktiven Gruppe (beispielsweise eine Alkoxygruppe (-OR)), und ein niedriger H⁺-Gehalt des Reaktionsmediums führt zu einer langsamen Substitutionsreaktion der Hydroxygruppe. Dadurch tritt eine Polykondensationsreaktion auf bevor all die reaktiven Gruppen, die an Silan gebunden sind, hydrolysiert werden, und ein Eindimensionales lineares Polymer oder ein Zwei-dimensionales Polymer wird relativ einfach gebildet.
Im Fall von alkalischen Reaktionsmedien addiert ein Hydroxidion an Silicium und bildet ein fünf-koordiniertes Intermediat. Dadurch werden alle von den reaktiven Gruppen (beispielsweise eine Alkoxygruppe (-OR)) einfach desorbiert und werden einfach durch eine Silanolgruppe substituiert. Insbesondere wenn die Siliciumverbindung 3 oder mehr reaktive Gruppen, die an das gleiche Silan gebunden sind, aufweist, treten die Hydrolyse und die Kondensation dreidimensional auf, und ein Organosiliciumpolymer mit vielen dreidimensionalen Quervernetzungen wird gebildet. Des Weiteren ist die Reaktion in einer kurzen Zeit abgeschlossen.
Deshalb kann das Organosiliciumpolymer durch eine Sol-Gel-Reaktion in einem alkalischen Reaktionsmedium gebildet werden. Noch genauer kann das Organosiliciumpolymer in einem wässrigen Medium bei einem pH von 8,0 oder mehr gebildet werden. Das dadurch gebildete Organosiliciumpolymer kann eine größere Festigkeit (bzw. Stärke) und Beständigkeit aufweisen. Die Sol-Gel-Reaktion wird bevorzugt bei einer Temperatur von 85°C oder mehr für 5 Stunden oder mehr durchgeführt. Die Bildung von koaleszierten (bzw. verschmolzenen) Teilchen, die aus einer Silanverbindung zusammengesetzt sind, in einem Sol- oder Gel-Zustand auf der Oberfläche der Tonerteilchen, kann in der Sol-Gel-Reaktion bei dieser Reaktionstemperatur und für diese Reaktionszeit reduziert werden.
Die Organosiliciumverbindung kann in Kombination mit einer Organotitanverbindung oder einer Organoalluminiumverbindung verwendet werden.
Beispiele der Organotitanverbindung beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, o-Allyloxy(poly(ethylenoxid))triisopropoxytitanat, Titanallylacetoacetattriisopropoxid, Titanbis(triethanolamin)diisopropoxid, Titantetra-n-butoxid, Titantetra-n-propoxid, Titanchloridtriisopropoxid, Titanchloridtriisopropoxid, Titandi-n-butoxid(bis-2,4-pentandionat), Titanchloriddiethoxid, Titandiisopropoxid(bis-2,4-pentandionat), Titandiisopropoxidbis(tetramethylheptandionat), Titandiisopropoxidbis(ethylacetoacetat), Titantetraethoxid, Titan 2-ethylhexyoxid, Titantetraisobutoxid, Titantetraisopropoxid, Titanlactat, Titanmethacrylatisopropoxid, Titanmethacryloxyethylacetoacetattriisopropoxid, (2-Methacryloxyethoxy)triisopropoxytitanat, Titantetramethoxid, Titanmethoxypropoxid, Titanmethylphenoxid, Titan n-nonyloxid, Titanoxidbis(pentandionat), Titan n-propoxid, Titanstearyloxid, Titantetrakis(bis2,2-(allyloxymethyl)butoxid), Titantriisostearoylisopropoxid, Titanmethacrylatmethoxyethoxid, Tetrakis(trimethylsiloxy)titan, Titantris(dodecylbenzolsulfonat)isopropoxid und Titanocendiphenoxid.
Beispiele der Organoaluminiumverbindung beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, Aluminium(III)tri-n-butoxid, Aluminium(III)tri-s-butoxid, Aluminium(III)di-s-butoxid bis(ethylacetoacetate), Aluminium(III)tri-t-butoxid, Aluminium(III)di-s-butoxidethylacetoacetat, Aluminium(III) diisopropoxidethylacetoacetat, Aluminium(III) triethoxid, Aluminiumhexafluoropentandionat, Aluminium(III) 3-hydroxy-2-methyl-4-pyronat, Aluminium(III)triisopropoxid, Aluminium-9-octadecenylacetoacetatdiisopropoxid, Aluminium(III)2,4-pentandionate, Aluminiumtriphenoxid und Aluminium(III)2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat.
Diese Organotitanverbindungen und Organoaluminiumverbindungen können alleine verwendet werden oder in Kombination. Die elektrische Ladungsmenge kann durch Kombinieren dieser Verbindungen oder durch Ändern der Menge dieser Verbindungen abgeändert werden.
[Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen]
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen wird nachfolgend beschrieben.
Spezifische Ausführungsformen zum Enthalten eines Organosiliciumpolymers in einer Oberflächenschicht der Tonerteilchen werden nachfolgend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Bilden von Teilchen aus einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die ein polymerisierbares Monomer, ein Farbmittel und eine Organosiliciumverbindung in einem wässrigen Medium enthält, und das Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers, um die Tonerteilchen (nachfolgend auch als ein Suspensionspolymerisationsverfahren bezeichnet) herzustellen.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Erhalten im Voraus einer Tonerbasis, das Platzieren der Tonerbasis in ein wässriges Medium und das Bilden einer Oberflächenschicht, die aus einem Organosiliciumpolymer zusammengesetzt ist, auf der Tonerbasis in dem wässrigen Medium.
Die Tonerbasis kann durch Schmelz-Kneten und Zerkleinern eines Bindemittelharzes und eines Farbmittels hergestellt werden. Die Tonerbasis kann auch durch Agglomerieren und Assoziation von Bindemittelharzteilchen und Farbmittelteilchen in einem wässrigen Medium hergestellt werden. Die Tonerbasis kann auch durch Auflösen eines Bindemittelharzes, einer Silanverbindung und eines Farbmittels in einem organischen Lösungsmittel, um eine organische Phasendispersionsflüssigkeit herzustellen, Suspendieren, Granulation (Bilden der Teilchen) und Polymerisieren der organischen Phasendispersionsflüssigkeit in einem wässrigen Medium und Entfernen des organischen Lösungsmittels hergestellt werden.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Auflösen eines Bindemittelharzes, einer Silanverbindung und eines Farbmittels in einem organischen Lösungsmittel, um eine organische Phasedispersionsflüssigkeit herzustellen, das Suspendieren, das Granulieren (das Bilden der Teilchen) und das Polymerisieren der organischen Phasedispersionsflüssigkeit in einem wässrigen Medium und das Entfernen des organischen Lösungsmittels.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Unterwerfen der Bindemittelharzteilchen, der Farbmittelteilchen und Teilchen, die eine Organosiliciumverbindung in einem Sol oder Gel-Zustand enthalten, einer Agglomeration und Assoziation in einem wässrigen Medium.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Besprühen einer Oberfläche einer Tonerbasis mit einem Lösungsmittel, das eine Organosiliciumverbindung enthält, durch ein Sprüh-Trockenverfahren, um eine Oberflächenschicht, die die Organosiliciumverbindung enthält, zu bilden. Die Tonerbasis kann durch Schmelz-Kneten und Zerkleinern eines Bindemittelharzes und eines Farbmittels hergestellt werden. Die Tonerbasis kann auch durch Agglomerieren und Assoziieren (bzw. Assoziation) von Bindemittelharzteilchen und Farbmittelteilchen in einem wässrigen Medium hergestellt werden. Die Tonerbasis kann auch durch Auflösen eines Bindemittelharzes, einer Silanverbindung und eines Farbmittels in einem organischen Lösungsmittel, um eine organische Phasendispersionsflüssigkeit herzustellen, Suspendieren, Granulieren (Bilden der Teilchen) und Polymerisieren der organischen Phasedispersionsflüssigkeit in einem wässrigen Medium und Entfernen des organischen Lösungsmittels hergestellt werden.
Die Tonerteilchen, die durch diese Verfahren hergestellt sind, weisen eine Oberflächenschicht auf, die ein Organosiliciumpolymer enthält, und weisen eine große Umgebungsstabilität (insbesondere gute Ladefähigkeit in schweren bzw. heftigen Umgebungen) auf. Des Weiteren können die Veränderungen in den Oberflächenzuständen der Tonerteilchen aufgrund von Ausbluten eines Trennmittels oder eines Harzes, die in dem Toner enthalten sind, sogar in schweren Umgebungen reduziert werden.
Die resultierenden Tonerteilchen oder der Toner können einer Oberflächenbehandlung mit heißer Luft unterworfen werden. Die Oberflächenbehandlung der Tonerteilchen oder des Toners mit heißer Luft kann die Kondensationspolymerisation einer Organosiliciumverbindung in der Nähe der Oberfläche der Tonerteilchen unterstützen und die Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit verbessern.
Die Oberflächenbehandlung mit heißer Luft kann irgendeine Behandlung sein, in welcher die Oberfläche der Tonerteilchen oder des Toners mit heißer Luft behandelt werden kann, und die Tonerteilchen oder der Toner, die mit heißer Luft behandelt worden sind, können mit kalter Luft gekühlt werden. Ein Apparat für die Oberflächenbehandlung mit heißer Luft kann ein Hybridisier-System (hergestellt von Nara Machinery Co., Ltd.), ein Mechanofusion-System (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation), Faculty (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) oder Meteorainbow MR Typ (hergestellt von Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) sein.
Beispiele der wässrigen Medien zur Verwendung in diesen Herstellungsverfahren beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt,
Wasser, Alkohole, wie etwa Methanol, Ethanol und Propanol und gemischte Lösungsmittel davon.
Unter diesen Herstellungsverfahren kann das Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen das Suspensionspolymerisationsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform sein. In dem Suspensionspolymerisationsverfahren tendiert ein Organosiliciumpolymer dazu gleichmäßig auf der Oberfläche der Tonerteilchen präzipitiert zu werden, dies führt zu einer guten Anhaftung (bzw. Adhäsion) zwischen der Oberflächenschicht und dem Inneren der Tonerteilchen und einer großen Lagerungsstabilität, Umgebungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit. Das Suspensionspolymerisationsverfahren wird überdies nachfolgend beschrieben.
Falls notwendig, kann ein Trennmittel, ein polares Harz, und/oder ein Niedermolekulargewichtsharz zu der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung gegeben werden. Nach der Komplettierung des Polymerisationsprozesses werden die resultierenden Tonerteilchen gewaschen, werden durch Filtration kollektiert (bzw. gesammelt) und werden getrocknet. Die Polymerisationstemperatur kann in der letzten Hälfte des Polymerisationsprozesses erhöht werden. Um unreagierte polymerisierbare Monomere und Nebenprodukte zu entfernen, kann das Dispersionsmedium teilweise aus dem Reaktionssystem in der letzten Hälfte des Polymerisationsprozesses oder nach der Komplettierung des Polymerisationsprozesses verdampft werden.
[Niedermolekulargewichtsharz]
Die folgenden Niedermolekulargewichtsharze können verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht signifikant reduziert werden:

Homopolymere von Styrol und substituiertem Styrol, wie etwa Polystyrol und Polyvinyltoluol;
Sytrolcopolymere, wie etwa Sytyrol-Propylencopolymer, Styrol-Vinyltoluolcopolymer, Styrol-Vinylnaphthalencopolymer, Styrol-Methylacrylatcopolymer, Styrol-Ethylacrylatcopolymer, Styrol-Butylacrylatcopolymer, Styrol-Octylacrylatcopolymer, Styrol-Dimethylaminoethylacrylatcopolymer, Styrol-Methylmethacrylatcopolymer, Styrol-Ethylmethacrylatcopolymer, Styrol-Butylmethacrylatcopolymer, Styrol-Dimethylaminoethylmethacrylatcopolymer, Styrol-Vinylmethylethercopolymer, Styrol-Vinylethylethercopolymer, Styrol-Vinylmethylketoncopolymer, Styrol-Butadiencopolymer, Styrol-Isoprencopolymer, Styrol-Maleinsäurecopolymer und Styrol-Maleatcopolymer; und
Poly(methylmethacrylat), Poly(butylmethacrylat), Poly(vinylacetat), Polyethylen, Polypropylen, Poly(vinylbutyral), Silikonharz, Polyesterharz, Polyamidharz, Epoxidharz, Polyakrylharz, Kolophonium, modifiziertes Kolophonium, Terpenharz, Phenolharz, aliphatisches oder alizyklisches Kohlenwasserstoffharz und aromatisches Petroleumharz.

Diese Harze können alleine oder in Kombination verwendet werden.
In einem Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Bindemittelharz eine polymerisierbare funktionelle Gruppe aufweisen, um die Viskositätsveränderung des Toners bei hoher Temperatur zu verbessern. Beispiele der polymerisierbaren funktionellen Gruppe beinhalten, sind aber nicht auf diese beschränkt, eine Vinylgruppe, eine Isocyanatgruppe, eine Epoxidgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxygruppe und eine Hydroxygruppe.
Die THF-lösliche Materie des Niedermolekulargewichtsharzes weist ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 2000 oder mehr und 6000 oder weniger, wie durch GPC gemessen, auf.
[Polares Harz]
Das polare Harz kann ein gesättigtes oder ungesättigtes Polyesterharz sein.
Das Polyesterharz kann durch Kondensationspolymerisation der folgenden Säurekomponentenmonomers und Alkoholkomponentenmonomers hergestellt werden. Beispiele des Säurekomponentenmonomers beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Cyclohexandicarbonsäure und Trimellitsäure.
Beispiele des Alkoholkomponentenmonomers beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, Bisphenol A, hydrogeniertes Bisphenol, Ethylenoxidaddukte von Bisphenol A, Propylenoxidaddukte von Bisphenol A, Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythritol.
[Trennmittel (engl. release agent)]
Beispiele des Trennmittels beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt,
Petroliumwachs und seine Derivate, wie etwa Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs und Petrolatum, Montanwachs und seine Derivate, Fischer-Tropsch-Wachs und seine Derivate, Polyolefinwachs und seine Derivate, wie etwa Polyethylen und Polypropylen, natürliches Wachs und seine Derivate, wie etwa Karnaubawachs und Kandelillawachs, höhere aliphatische Alkohole, Fettsäuren, wie etwa Stearinsäue und Palmetinsäure und ihre Verbindungen, Säureamidwachs, Esterwachs, Ketone, hydrogeniertes Kastoröl und seine Derivate, Pflanzenwachs, Tierwachs, und Silikonharz. Die Derivate beinhalten Oxide, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren und aufgepfropfte (eng. graft) modifizierte Materialien.
[polymerisierbares Monomer]
Beispiele an polymerisierbaren Monomeren für die Verwendung in dem Suspensionspolymerisationsverfahren beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, die folgenden polymerisierbaren Vinylmonomere:

polymerisierbare Styrolmonomere, wie etwa Styrol, α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol, p-n-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol und p-Phenylstyrol;
polymerisierbare Acrylmonomere, wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, iso-Propylacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, tert-Butylacrylat, n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Octylacrylat, n-Nonylacrylat, Cyclohexylacrylat, Benzylacrylat, Dimethylphosphatethylacrylat, Diethylphosphatethylacrylat, Dibutylphosphatethylacrylat und 2-Benzoyloxyethylacrylat;
polymerisierbare Methacrylmonomere, wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, iso-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, iso-Butylmethacrylat, tert-Butylmethacrylat, n-Amylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, n-Nonylmethacrylat, Diethylphosphatethylmethacrylat und Dibutylphosphatethylmethacrylat;
methylen-aliphatische Monocarboxylatester; Vinylester, wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat und Vinylformat;
Vinylether, wie etwa Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; und
Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Vinylisopropylketon.

Unter Vinylpolymeren können ein Styrolpolymer, ein Styrol-Acrylcopolymer oder ein Styrol-Methacrylcopolymer verwendet werden. Dies führt zu guter Anhaftung mit dem Organosiliciumpolymer und verbesserter Lagerungsstabilität und Entwicklungsbeständigkeit.
[Polymerisationsinitiator]
Ein Polymerisationsinitiator kann in die Polymerisation der polymerisierbaren Monomere zugegeben werden. Beispiele des Polymerisationsinitiators beinhalten, sind aber nicht auf diese beschränkt,
Azo- und Diazopolymerisationinitiatoren, wie etwa 2,2'-Azobis-(2,4-divaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril und Peroxidpolymerisationsinitiatoren, wie etwa Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxydicarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorobenzoylperoxid und Lauroylperoxid. Diese Polymerisationsinitiatoren können alleine oder in Kombination verwendet werden. Die Menge an Polymerisationsinitiatoren ist bevorzugt 0,5 Masse-% oder mehr und 30,0 Masse-% oder weniger der Menge der polymerisierbaren Monomere.
Ein Kettentransfermittel kann zu der Polymerisation der polymerisierbaren Monomere gegeben werden, um das Molekulargewicht eines Bindemittelharzes, das die Tonerteilchen konstituiert, zu kontrollieren. Die Menge an Kettentransfermittel ist bevorzugt 0,001 Masse-% oder mehr und 15,000 Masse-% oder weniger der Menge der polymerisierbaren Monomere.
Ein Quervernetzungsmittel kann zu der Polymerisation der polymerisierbaren Monomere gegeben werden, um das Molekulargewicht eines Bindemittelharzes, das die Tonerteilchen konstituiert, zu kontrollieren. Beispiele des Quervernetzungsmittels beinhalten, sind aber nicht auf diese beschränkt,
Divinylbenzol, bis(4-Acryloxypolyethoxyphenyl)propan, Ethylenglycoldiacrylat und Dimethacrylate, 1,3-Butylenglycoldiacrylat und Dimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat und Dimethacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat und Dimethacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat und Dimethacrylat, Neopentylglycoldiacrylat und Dimethacrylat, Diethylenglycoldiacrylat und Dimethacrylat, Triethylenglycoldiacrylat und Dimethacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat und Dimethacrylat, Diacrylate und Dimethacrylate von Poly(ethylenglycol) #200, #400 und #600, Dipropylenglycoldiacrylat und Dimethacrylat, Poly(propylenglycol)diacrylat und Dimethacrylat und Polyesterdiacrylate (MANDA Nippon Kayaku Co., Ltd.) und Dimethacrylate.
Beispiele von polyfunktionalen Quervernetzungsmitteln beinhalten, sind aber nicht auf diese beschränkt,
Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylate und Methacrylate, 2,2-bis(4-Methacryloxypolyethoxyphenyl)propan, Diacrylphthalat, Triallylcyanurate, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat und Diallylchlorendat. Die Menge an Quervernetzungsmitteln ist bevorzugt 0,001 Masse-% oder mehr und 15,000 Masse-% oder weniger der Menge der polymerisierbaren Monomere.
[Bindemittelharz]
Das Bindemittelharz, das die Tonerteilchen konstituiert, kann ein Vinylharz sein. Das Vinylharz wird durch Polymerisation von zumindest einem aus den polymerisierbaren Vinylmonomeren hergestellt. Vinylharze weisen große Umgebungsstabilität auf. Das Vinylharz kann
ein Organosiliciumpolymer mit der durch die Formel (T3) dargestellten T-Einheitsstruktur oder
ein Organosiliciumpolymer, das durch Polymerisation eines polymerisierbaren Monomers, das eine Verbindung mit der durch die Formel (1) dargestellten Struktur enthält
im Anbetracht von Präzipitation auf der Oberfläche der Tonerteilchen und der Oberflächengleichmäßigkeit sein.
Wenn ein wässriges Medium in der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers verwendet wird, kann der folgende Dispersionsstabilisierer (bzw. - stabilisator) für Teilchen einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung verwendet werden:

Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Zinkphosphat, Aluminiumphosphat, Calciumkarbonat, Magnesiumkarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumetasilikat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliciumoxid und/oder Aluminiumoxid. Beispiele von organischen Dispergierstoffen beinhalten, aber sind nicht auf diese beschränkt, Poly(vinylalkohol), Gelatine, Methylzellulose, Methylhydroxypropylzellulose, Ethylzellulose, ein Carboxymethylzellulosenatriumsalz und Stärke.

Kommerziell erhältliche nichtionische, anionische und kationische oberflächenaktive Substanzen (bzw. Tenside) können ebenfalls verwendet werden. Beispiele von solchen oberflächenaktiven Substanzen beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert,
Natriumdodecylsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat und Kaliumstearat.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wenn ein wässriges Medium unter Verwendung eines schlecht wasserlöslichen anorganischen Dispersionsstabilisierers hergestellt wird, die Menge des Dispersionsstabilisierers bevorzugt 0,2 Masseteile oder mehr und 2,0 Masseteile oder weniger pro 100 Masseteilen an polymerisierbaren Monomeren. Das wässrige Medium wird bevorzugt unter Verwendung von 300 Masseteilen oder mehr und 3.000 Masseteilen oder weniger an Wasser pro 100 Masseteile der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung hergestellt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn solch ein wässriges Medium, in welchem ein schlecht wasserlöslicher anorganischer Dispergierstoff dispergiert wird, hergestellt wird, ein kommerziell erhältlicher Dispersionsstabilisierer direkt verwendet werden. Um einen Dispersionsstabilisierer mit einer kleinen gleichmäßigen Teilchengröße zu erhalten, kann ein schlecht wasserlöslicher anorganischer Dispergierstoff in einem flüssigen Medium, wie etwa Wasser, während des Rührens mit einer großen Geschwindigkeit hergestellt werden. Noch genauer können, wenn Tricalciumphosphat als ein Dispersionsstabilisierer verwendet wird, wässriges Natriumphosphat und wässriges Calciumchlorid während des Rührens mit einer großen Geschwindigkeit gemischt werden, um Tricalciumphosphatfeinteilchen als einen Dispersionsstabilisierer zu bilden.
[Farbmittel]
Farbmittel zur Verwendung in einem Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind insbesondere nicht limitiert und können die folgenden bekannten Farbmittel sein.
Beispiele von Gelbpigmenten beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert, Gelbeisenoxid, kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Antrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen. Spezifische Beispiele von Gelbpigmenten beinhalten, sind aber nicht auf diese limitiert,
C.I. Pigment Gelb 12, C.I. Pigment Gelb 13, C.I. Pigment Gelb 14, C.I. Pigment Gelb 15, C.I. Pigment Gelb 17, C.I. Pigment Gelb 62, C.I. Pigment Gelb 74, C.I. Pigment Gelb 83, C.I. Pigment Gelb 93, C.I. Pigment Gelb 94, C.I. Pigment Gelb 95, C.I. Pigment Gelb 109, C.I. Pigment Gelb 110, C.I. Pigment Gelb 111, C.I. Pigment Gelb 128, C.I. Pigment Gelb 129, C.I. Pigment Gelb 147, C.I. Pigment Gelb 155, C.I. Pigment Gelb 168 und C.I. Pigment Gelb 180.
Beispiele von Orangepigmenten beinhalten, sind aber nicht auf diese limitiert,
permanent Orange GTR, Pyrazolon-Orange, Vulkan-Orange, Benzidin-Orange G, Indanthren-Brillant-Orange RK und Indanthren-Brillant-Orange GK.
Beispiele von Rotpigmenten beinhalten, sind aber nicht auf diese limitiert, kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinon, Chinacridonverbindungen, basische Farbstofflackverbindungen,
Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen. Spezifische Beispiele von Rotpigmenten beinhalten, sind aber nicht auf diese limitiert,
C.I. Pigment Rot 2, C.I. Pigment Rot 3, C.I. Pigment Rot 5, C.I. Pigment Rot 6, C.I. Pigment Rot 7, C.I. Pigment Rot 23, C.I. Pigment Rot 48:2, C.I. Pigment Rot 48:3, C.I. Pigment Rot 48:4, C.I. Pigment Rot 57:1, C.I. Pigment Rot 81:1, C.I. Pigment Rot 122, C.I. Pigment Rot 144, C.I. Pigment Rot 146, C.I. Pigment Rot 166, C.I. Pigment Rot 169, C.I. Pigment Rot 177, C.I. Pigment Rot 184, C.I. Pigment Rot 185, C.I. Pigment Rot 202, C.I. Pigment Rot 206, C.I. Pigment Rot 220, C.I. Pigment Rot 221 und C.I. Pigment Rot 254.
Beispiele von Blaupigmenten beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert, Kupferphthalocyaninverbindungen und deren Derivate,
Anthrachinonverbindungen und basische Farbstofflackverbindungen. Spezifische Beispiele von Blaupigmenten beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert,
C.I. Pigment Blau 1, C.I. Pigment Blau 7, C.I. Pigment Blau 15, C.I. Pigment Blau 15:1, C.I. Pigment Blau 15:2, C.I. Pigment Blau 15:3, C.I. Pigment Blau 15:4, C.I. Pigment Blau 60, C.I. Pigment Blau 62, and C.I. Pigment Blau 66.
Beispiele von Violettpigmenten beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert, Fastviolett B und Methylviolettlack.
Beispiele an Grünpigmenten beinhalten, aber sind nicht auf diese limitiert, Pigmentgrün B, Malachitgrünlack und Final-Gelbgrün G.
Beispiele an Weißpigmenten beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, Zinkweiß, Titanoxid, Antimonweiß und Zinksulfid.
Beispiele an Schwarzpigmenten beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, Kohlenstoffschwarz, Anilinschwarz, nichtmagnetisches Ferrit, Magnetit und Schwarzpigmente, die aus dem Gelbfarbmittel, dem Rotfarbmittel und dem Blaufarbmittel zusammengesetzt sind. Diese Farbmittel können alleine verwendet werden oder in Kombination und können in der Form von Mischkristallen verwendet werden.
In einigen Tonerherstellungsverfahren sollte Aufmerksamkeit aufgewendet werden bezüglich der polymerisationsinhibierenden Effekte von Farbmitteln und der Migration von Dispersionsmedien. Falls notwendig, kann die Oberfläche von Farbmitteln durch Oberflächenbehandlung mit einer Substanz, die keinen polymerisationsinhibierenden Effekt aufweist, modifiziert werden. Insbesondere weisen Farbstoffe und Kohlenstoffschwarz oft polymerisationsinhibierende Effekte auf und deshalb sollte Aufmerksamkeit aufgewandt werden bei der Verwendung von solchen Farbstoffen und von Kohlenstoffschwarz.
Ein Farbstoff kann durch Zugabe eines gefärbten Polymers, welches zuvor durch Polymerisation eines polymerisierbaren Monomers in der Gegenwart des Farbstoffs hergestellt wird, zu einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung behandelt werden. Kohlenstoffschwarz kann in der gleichen Weise wie der Farbstoff behandelt werden oder kann mit einer Substanz, die mit einer oberflächenfunktionellen Gruppe von Kohlenstoffschwarz (beispielsweise Organosiloxan) reagieren kann, behandelt werden.
Der Farbmittelgehalt ist bevorzugt 3,0 Masseteile oder mehr und 15,0 Masseteile oder weniger pro 100 Masseteilen des Bindemittelharzes oder der polymerisierbaren Monomere.
[Ladungskontrollmittel]
Ein Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungskontrollmittel enthalten. Das Ladungskontrollmittel kann ein bekanntes Ladungskontrollmittel sein. Insbesondere kann das Ladungskontrollmittel eine große Ladungsgeschwindigkeit (bzw. Ladegeschwindigkeit) aufweisen und eine konstante elektrische Ladungsmenge beibehalten (bzw. aufrechterhalten). Falls Tonerteilchen durch ein direktes Polymerisationsverfahren hergestellt werden, kann das Ladungskontrollmittel geringe polymerisationsinhibierende Effekte aufweisen und kann im Wesentlichen frei von Substanzen, die in wässrigen Medien löslich sind, sein.
Beispiele von Ladungskontrollmitteln, die Toner negativ laden können, beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, organometallische Verbindungen und Chelatverbindungen, wie etwa monoazometallische Verbindungen, acetylacetonmetallische Verbindungen und aromatische Oxycarbonsäure, aromatische Dicarbonsäure, Oxycarbonsäure und dicarbonsäuremetallische Verbindungen. Andere Beispiele von Ladungskontrollmitteln, die Toner negativ laden können, beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, aromatische Oxycarbonsäuren, aromatische Mono- und Polycarbonsäuren, und deren Metallsalze, Anhydride, Ester und Phenolderivate, wie etwa Bisphenole. Andere Beispiele an Ladungskontrollmitteln, die Toner negativ laden können, beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, Harnstoffderivate, Metall-enthaltende Salicylsäureverbindungen, Metall-enthaltende Naphthoesäureverbindungen, Borverbindungen, quaternäre Ammoniumsalze und Calixarene. Beispiele von Ladungskontrollmitteln, die Toner positiv laden können, beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert, Nigrosin und Nigrosin modifiziert mit Fettsäuremetallsalzen,
Guanidinverbindungen,
Imidazolverbindungen,
quartrenäre Ammoniumsalze, wie etwa Tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonat und Tetrabutylammoniumtetrafluorborat und deren Analoga, die Oniumsalze enthalten, wie etwa Phosphoniumsalze und Lackpigmente davon,
Triphenylmethanfarbstoffe und Lackpigmente davon (Beispiele von Lack bildenden Mitteln beinhalten Phosphorwolframsäure, Phosphormolybdensäure, Phosphorwolframmolybdensäure, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallussäure, Ferricyanid und Ferrocyanid),
höheres Fettsäuremetallsalz und
Harzladungskontrollmittel.
Diese Ladungskontrollmittel können alleine oder in Kombination verwendet werden. Unter diesen Ladungskontrollmitteln können Metall-enthaltende Salicylsäureverbindungen, insbesondere Aluminium- oder Zirkonium-enthaltende Salicylsäureverbindungen, verwendet werden. Insbesondere kann das Ladungskontrollmittel eine Aluminium 3,5-di-tert-Butylsalicylatverbindung sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Polymer mit einer Sulfonsäure-funktionellen Gruppe als ein Ladungskontrollharz verwendet werden. Das Polymer mit einer Sulfonsäure-funktionellen Gruppe ist ein Polymer oder Copolymer, das eine Sulfonsäuregruppe, eine Sulfonsäuresalzgruppe oder eine Sulfonestergruppe aufweist.
Das Polymer oder Copoylmer mit einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäuresalzgruppe oder einer Sulfonestergruppe kann eine Polymerverbindung mit einer Sulfonsäuregruppe an dessen Seitenkette sein. Insbesondere kann das Polymer oder Copolymer mit einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäuresalzgruppe oder Sulfonestergruppe ein Styrolcopolymer, ein Styrol-Acrylatcopolymer oder ein Styrol-Methacrylatcopolymer sein, in welchem ein Acrylamidmonomer mit einer Sulfonsäuregruppe oder ein Methacrylamidmonomer mit einer Sulfonsäuregruppe 2 Masse-% oder mehr, bevorzugt 5 Masse-% oder mehr ausmacht. Das Polymer oder Copolymer mit einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäuresalzgruppe oder einer Sulfonestergruppe weist bevorzugt eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 40°C oder mehr und 90°C oder weniger auf.
Das Acrylamidmonomer mit einer Sulfonsäuregruppe oder das Methacrylamidmonomer mit einer Sulfonsäuregruppe kann durch die folgende allgemeine Formel (X) dargestellt werden und noch genauer kann 2-Acrylamid-2-methylpropansäure oder 2-Methacrylamid-2-methylpropansäure sein.
In der allgemeinen Formel (X) bezeichnet R₁ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R₂ und R₃ bezeichnen unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Alkoxygruppe, die jeweils 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen, und n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und 10 oder weniger.
Wenn die Menge an Polymer mit einer Sulfonsäuregruppe in den Tonerteilchen 0,1 Masseteile oder mehr und 10 Masseteile oder weniger pro 100 Masseteile des Bindemittelharzes ist, kann das Polymer in Kombination mit einem wasserlöslichen Initiator ferner den Ladungszustand des Toners verbessern.
Die Menge des Ladungskontrollmittels ist bevorzugt 0,01 Masseteile und 10,00 Masseteile oder weniger pro 100 Masseteilen des Bindemittelharzes oder der polymerisierbaren Monomere.
[organische Feinteilchen, anorganische Feinteilchen]
Um einem Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschiedene Eigenschaften zu vermitteln, können verschiedene organische Feinteilchen oder anorganische Feinteilchen extern zu den Tonerteilchen zugegeben werden. Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen weisen bevorzugt eine Teilchengröße von einem Zehntel oder weniger des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers der Tonerteilchen in Anbetracht der Beständigkeit auf.
Beispiele der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert,

(1) Fluiditäts verleihende Mittel: Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Kohlenstoffschwarz und Fluorkohlenstoff,
(2) Abrassivstoffe (bzw. Schleifmittel): Metalloxide, wie etwa Strontiumtitanat, Ceroxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Chromoxid, Nitride, wie etwa Siliciumnitrid, Karbide, wie etwa Siliciumkarbid und Metallsalze, wie etwa Calciumsulfat, Bariumsulfat und Calciumkarbonat,
(3) Schmiermittel: Fluorpolymerpulver, wie etwa Vinylidenfluorid und Polytetrafluoroethylen, und Fettsäuremetallsalze, wie etwa Zinkstearat und Calciumstearat, und
(4) Ladungskontrollteilchen: Metalloxide, wie etwa Zinnoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid, und Kohlenstoffschwarz.

Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen auf der Oberfläche der Tonerteilchen verbessern die Tonerfließfähigkeit und machen das Tonerladen gleichmäßig. Hydrophobe Behandlung der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen kann die Tonerladefähigkeit kontrollieren und die Ladungseigenschaften in hohen Luftfeuchtigkeitsumgebungen verbessern. Deshalb können die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen einer hydrophoben Behandlung unterworfen werden. Feuchtigkeitsabsorption der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen, die zu Tonern zugegeben werden, reduziert die Tonerladefähigkeit und tendiert die Entwicklungsfähigkeit und Transferfähigkeit zu reduzieren.
Beispiele an hydrophoben Behandlungsmitteln für die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen, beinhalten, aber sind nicht darauf limitiert,
unmodifizierte Silikonlacke, modifizierte Silikonlacke, unmodifiziertes Silikonöl, modifiziertes Silikonöl, Silanverbindungen, Silankupplungsmittel, Organosiliciumverbindungen und Organotitanverbindungen. Diese hydrophoben Behandlungsmittel können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Insbesondere können die mit Silikonöl behandelten anorganischen Feinteilchen verwendet werden. Die anorganischen Feinteilchen können einer hydrophoben Behandlung mit einem Kupplungsmittel und gleichzeitig oder darauffolgend mit Silikonöl unterworfen werden. Die anorganischen Feinteilchen die hydrophob mit Silikonöl behandelt sind, können eine große elektrische Ladungsmenge des Toners sogar in großen Luftfeuchtigkeitsumgebungen beibehalten und reduzieren die selektive Entwicklungsfähigkeit.
Die Menge der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen ist bevorzugt 0,01 Masseteile oder 10,00 Masseteile oder weniger, mehr bevorzugt 0,02 Masseteile oder mehr und 1,00 Masseteile oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,03 Masseteile oder mehr und 1,00 Masseteile oder weniger, pro 100 Masseteilen der Tonerteilchen. Dies reduziert die Verschmutzung von Komponenten aufgrund des Vergrabens (engl. burying) der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen in den Tonerteilchen oder aufgrund des Trennens der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen von den Tonerteilchen. Diese organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen weisen bevorzugt eine BET-spezifische Oberfläche von 10 m²/g oder mehr und 450 m²/g oder weniger auf.
Die spezifische Oberflächenfläche BET der organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen kann durch ein Niedertemperaturgasabsorptionsverfahren und ein dynamisches konstantes Druckverfahren gemäß einem BET-Verfahren (ein BET Mehrpunktverfahren) bestimmt werden. Beispielsweise wird Stickstoffgas auf einer Oberfläche einer Probe in einem spezifischen oberflächenflächemessenden Apparat „Gemini 2375 Ver. 5.0“ (hergestellt von Shimadzu Corporation) adsorbiert und die BET-spezifische Oberfläche (m²/g) wird durch das BET-Multipunktverfahren bestimmt.
Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen können fest an die Oberfläche der Tonerteilchen ankleben oder anhaftend sein. Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen können fest an die Oberfläche der Tonerteilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Verwenden eines Henschelmischers, Mechanofusion (Handelsname bzw. Markenname), Cyclomix (Handelsname), Turbulizer (Handelsname), Flexomix (Handelsname), Hybridization (Handelsname), Mechano Hybrid (Handelsname) oder Nobilta (Handelsname) angeklebt oder angehaftet werden.
Die organischen Feinteilchen oder anorganischen Feinteilchen können durch Erhöhen der peripheren Geschwindigkeit oder der Behandlungszeit fest angeklebt oder angehaftet werden.
[Physikalische Eigenschaften des Toners]
Die physikalischen Eigenschaften des Toners werden nachfolgend beschrieben.
<Viskosität des Toners bei 80°C>
Ein Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt eine Viskosität von 1.000 Pa·s oder mehr und 40.000 Pa·s oder weniger bei 80°C, wie mit einem konstanten-Lastextrusionskapillarrheometer gemessen, auf. Wenn die Viskosität 1.000 Pa·s oder mehr und 40.000 Pa·s oder weniger bei 80°C ist, weist der Toner eine gute Niedertemperaturfixierbarkeit auf. Mehr bevorzugt ist die Viskosität 2.000 Pa·s oder mehr und 20.000 Pa·s oder weniger bei 80°C. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Viskosität bei 80°C über die Menge an Niedermolekulargewichtsharz, das zugegeben wird, die Art von Monomer in der Herstellung eines Bindemittelharzes, die Menge an Initiator, die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit eingestellt werden.
Die Viskosität des Toners bei 80°C kann durch das folgende Verfahren mit einem konstanten-Lastextrusionskapillarrheometer gemessen werden.
Beispielsweise kann die Viskosität mit einem Flow-Tester CFT-500D (hergestellt von Shimadzu Corporation) unter den folgenden Bedingungen gemessen werden.

· Probe: 1,0 g des Toners werden mit einer Kompressionsgießformmaschine bei einer Last von 100 kg/cm² für 1 Minute gepresst, um eine Probe zu bilden.
· Gussformblendendurchmesser: 1,0 mm
· Gussformlänge: 1,0 mm
· Zylinderdruck: 9,807 × 10⁵ (Pa)
· Messungsmodus: Temperaturanstiegsverfahren
· Aufwärmrate: 4,0°C/Min

Die Viskosität (Pa·s) des Toners wird durch das Verfahren bei einer Temperatur von 30°C oder mehr und 200°C oder weniger gemessen und die Viskosität (Pa·s) wird bei 80°C bestimmt. Dieser Wert wird als die Viskosität des Toners, die mit einem konstanten-Lastextrusionskapillartheometer bei 80°C gemessen ist, genommen.
<Gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser (D4)>
Ein Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 4,0 µm oder mehr und 9,0 µm oder weniger, mehr bevorzugt 5,0 µm oder mehr und 8,0 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 5,0 µm oder mehr und 7,0 µm oder weniger auf.
<Glasübergangstemperatur>
Ein Toner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 35°C oder mehr und 100°C oder weniger, mehr bevorzugt 40°C oder mehr und 80°C oder weniger, noch mehr bevorzugt 45°C oder mehr und 70°C oder weniger auf. Eine Glasübergangstemperatur in diesem Bereich führt zu verbessertem Blockwiderstand (engl. blocking resistance), nieder-Temperatur-Offset-Resistance und Transparenz von Transmissionsbildern von Overheadprojektorfilmen.
<THF-unlösliche Materiegehalt>
Der Tetrahydrofuran (THF) unlösliche Materiegehalt eines Toners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt weniger als 50,0 Masse-%, mehr bevorzugt weniger als 45,0 Masse-%, noch mehr bevorzugt 5,0 Masse-% oder mehr und weniger als 40,0 Masse-%, von den Tonerkomponenten anders als der Farbstoff und die anorganischen Feinteilchen. Ein THF-unlöslicher Materiegehalt von weniger als 50,0 Masse-% kann zu einer verbesserten Niedertemperaturfixierbarkeit führen.
Der THF-unlösliche Materiegehalt des Toners betrifft den Masseprozentsatz einer ultra-hoch Molekulargewichtspolymerkomponente (im Wesentlichen ein quervernetztes Polymer) das in dem THF-Lösungsmittel unlöslich ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der THF-unlösliche Materiegehalt des Toners wie folgt beschrieben gemessen.
1,0 g des Toners werden gewogen (W1g), werden in einen Filterpapierfingerhut (beispielsweise Nr. 86R hergestellt von Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) platziert und werden einer Extraktion für 20 Stunden in einem Soxhlet-Extraktor unter Verwendung von 200 ml an THF als ein Lösungsmittel unterworfen. Die löslichen Komponenten, die durch das Lösungsmittel extrahiert werden, werden konzentriert und werden unter Vakuum bei 40°C für einige Stunden getrocknet, und die THF-löslichen Harzkomponenten werden gewogen (W2g). Das Gewicht der Komponenten, wie etwa eines Pigments, des Toners anders als die Harzkomponenten wird durch W3g bezeichnet. Der THF-unlösliche Materiegehalt wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. $\begin{array}{l} \begin{matrix} THF - unlösliche Materiegehalt (Masse - %) = {(W 1 - (W3 + W 2)) / (W1 - \end{matrix} \\ Wr3)} \times 100 \end{array}$
Der THF-unlösliche Materiegehalt des Toners kann über den Polymerisationsgrad und den Quervernetzungsgrad des Bindemittelharzes eingestellt werden.
<Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw), gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw)/zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn)>
Die Tetrahydrofuran(THF)-lösliche Materie eines Toners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) (nachfolgend auch als das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Toners bezeichnet) von 5.000 oder mehr und 50.000 oder weniger, wie durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen, auf. Wenn das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) des Toners innerhalb dieses Bereiches ist, kann der Blockierungswiderstand und die Entwicklungsbeständigkeit als auch die Niedertemperaturfixierbarkeit und der Bildglanz beides erfüllt werden. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) eines Toners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann über die Menge und das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) eines Niedermolekulargewichtsharzes und über die Reaktionstemperatur, die Reaktionszeit, die Menge an Initiator, die Menge an Kettentransfermittel und die Menge an Quervernetzungsmittel bei der Herstellung des Toners eingestellt werden.
Das Verhältnis [Mw/Mn] des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) zu dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) der Tetrahydrofuran(THF)-löslichen Materie eines Toners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt 5,0 oder mehr und 100,0 oder weniger, mehr bevorzugt 5 oder mehr und 30 oder weniger, wie gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC). [Mw/Mn] innerhalb dieses Bereiches kann zu einem breiten fixierbaren Temperaturbereich führen.
<Zuordnungsmessung durch Sekundärionenflugzeitmassenspektroskopie (FIB-TOF-SIMS)>
Ein Sekundärionenmassenspektrometer „FIB-TOF-SIMS“, das eine FIB-Prozessierungsfunktion aufweist, (ein kommerziell erhältlicher Einzelfeinteilchenverlaufsanalysierer) hergestellt von TOYAMA Co., Ltd. wird für die FIB-TOF-SIMS-Messung verwendet.
Die analytischen Bedingungen sind wie folgt:
Probenzubereitung: eine Indiumplatte wird auf einem Probenhalter platziert und Tonerteilchen werden auf die Indiumplatte aufgebracht. Wenn sich die Tonerteilchen auf einem Probenhalter bewegen, kann eine Indiumplatte auf dem Probenhalter platziert werden, eine Kohlenstoffpaste kann auf die Indiumplatte aufgebracht werden und Tonerteilchen können an die Indiumplatte fixiert werden. Wenn eine Fixierungshilfe, wie etwa eine Kohlenstoffpaste, oder ein Siliciumwafer verwendet wird, wird der Hintergrund unter den gleichen Bedingungen wie ohne die Tonerteilchen gemessen.
Probenvorbehandlung: keine
Messungsverfahren: eine Oberfläche eines Tonerteilchens wird durch FIB geätzt und wird durch SIMS bei bzw. an geometrischen Intervallen unter den folgenden analytischen Bedingungen analysiert:

Analytische Bedingungen: Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS, 1. Schritt)
Primärionen-Quellinformation: ionische Spezies (natürliches Isotopverhältnis) Ga⁺
Beschleunigungsspannung (keV): 30
Strahlstrom (pA): 180
Zuordnungszeit (Minuten): 12
Anzahl an Pixel (Pixel): 65536
Ladungsneutralisierungsmodus: AN
Messungsmodus: positiv
Analysierte Fläche: 10,0 µm × 14,1 µm
Anzahl an Pulsen (sweep/pix): 5
Anzahl an Pixel (Pixel/Zuordnung): 65536
Anzahl an Wiederholungen (/Zuordnung): 10
Ion-Bestrahlungsfrequenz (Anzahl an Pulsen x Anzahl an Wiederholungen = Sweep): 50
Pulsbreite(n): 2,00 × 10^-7
Anzahl an emittierten Ionen (-): 7,37 × 10⁸
Dosisrate (/m²): 5,2 × 10¹⁸
Frequenz (Hz): 16000

[Berechnung der Anzahl an Primärionen Ia, die auf das gesamte visuelle Feld pro Zuordnung emittiert werden]
Die Anzahl an Primärionen Ia, die auf das gesamte visuelle Feld pro Zuordnung emittiert werden, wird unter Verwendung der folgenden Gleichungen berechnet. $\begin{array}{l} \begin{matrix} Ia = (Strahlstrom (A) \times Pulsbreite (s) \times Anzahl an Pixeln \times Ion- \end{matrix} \\ Bestrahlunsfrequenz) / Elementarladung (C) \end{array}$
Das Folgende ist die Anzahl an Primärionen Ia unter den analytischen Bedingungen: die Elementarladung ist 1,6 × 10^-19 (C). $(180 \times 1,0 \times 10^{- 12} \times 2,00 \times 10^{- 7} \times 65536 \times 50) / 1,6 \times 10^{- 19}) = 7,37 \times 10^{8}$
[Berechnung der Anzahl an Primärionen (-) Imp, die auf Teilchen pro Zuordnung emittiert werden]
Ap: Teilchen-projizierte Fläche (m²) oder Anzahl an Pixeln im Teilchenbild
Die Teilchen-projizierte Fläche wird aus der durchschnittlichen Teilchengröße Dmp (µm) von Teilchen in einer Zuordnungsfläche, die durch SEM erhalten ist, berechnet.
Am: Zuordnungsfläche (m²) oder Anzahl an Pixeln in dem Zuordnungsfeld Ap/Am: Verhältnis an Teilchen-projektionsfläche zu Zuordnungsfläche
Ap/Am kann auf Grundlage einer Fläche berechnet werden. Ap/Am kann auch auf Grundlage eines Pixels berechnet werden: Ap/Am = (Anzahl an Pixeln im Teilchenbid) / (Anzahl an Pixeln im Zuordnungsfeld).
Die Anzahl an Primärionen (-) Imp, die auf ein Teilchen pro Zuordnung emittiert werden, kann unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden. $Imp = Ia \times (Ap / Am)$
[Berechnung der Intensität von Siliciumatomen ISi relativ zur Anzahl an Primärionen Imp die auf Teilchen pro Zuordnung emittiert werden]
Die gesamte ISi an gemessenen Werten (Intensitätszahlenwerte) in einem Massenspektrum bei M/Z in dem Bereich von 27,5 bis 28,5, die unter den oben beschriebenen Bedingungen gemessen werden, wird durch die Anzahl an Primärionen (Imp) geteilt, die auf ein Teilchen pro Zuordnung emittiert werden. $ASi = ISi / Imp$
In dem Fall, dass der Hintergrund des Probenhalters in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemessen wird, wird die gesamte IsiB an gemessenen Werte (Intensitätszahlenwerte) in einem Massenspektrum bei M/Z in dem Bereich von 27,5 bis 28,5 durch die Anzahl an Primärionen Ia, die auf das gesamte visuelle Feld pro Zuordnung emittiert werden, geteilt und die Korrektur wie unten beschrieben wird durchgeführt. $ASi = (ISi / Imp) - (ISiB / Ia)$
[Berechnung der Intensität von Kohlenstoffatomen IC relativ zur Anzahl an Primärionen Imp, die auf Teilchen pro Zuordnung emittiert werden]
Die gesamte IC an gemessenen Werten (Intensitätszahlenwerte) in einem Massenspektrum bei M/Z in dem Bereich von 11,5 bis 12,5, die unter den oben beschriebenen Bedingungen gemessen werden, wird durch die Anzahl an Primärionen (Imp) geteilt, die auf ein Teilchen pro Zuordnung emittiert werden. $AC = IC / Imp$
In dem Fall, dass der Hintergrund des Probenhalters in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemessen wird, wird die gesamte ICB an gemessenen Werten (Intensitätszahlenwerte) in einem Massenspektrum bei M/Z in dem Bereich von 11,5 bis 12,5 durch die Anzahl an Primärionen Ia geteilt, die auf das gesamte visuelle Feld pro Zuordnung emittiert werden, und die Korrektur wie folgt beschrieben wird durchgeführt. $AC = (IC / Imp) - (ICB / Ia)$
[Prozentsatz an Teilchen im Ätzungsfeld]
Ae: Ätzungsfläche (m²)
Ap/Ae: Verhältnis an Tonerteilchen-Projektionsfläche zur Ätzungsfläche [Berechnungsbeispiel unter analytischen Bedingungen, die oben beschrieben sind]
IF Ia = 7,37 × 10⁸ basierend auf der oben beschriebenen Berechnung und Ap/Am = 0,3, ISi = 20000, IC = 15000, ISiB = 0 und ICB = 0 basierend auf den Analyseresultaten werden erhalten, $Imp = 7,37 \times 10^{8} \times 0,3 = 2,21 \times 10^{8},$
$Asi = (Isi / Imp) - (ISiB / Ia) = 20000 / 2,21 \times 10^{8} = 9,04 \times 10^{- 5},$
$AC = (ISi / Imp) - (ISiB / Ia) = 15000 / 2,21 \times 10^{8} = 1,05 \times 10^{- 6}$
und $Asi / AC = 86,10.$
[Berechnung der integralen Dosisrate EDRt pro Ätzungsfläche pro Bestrahlungszeitspanne T]
Die integrale Dosisrate EDRt pro Ätzungsfläche bei einer Bestrahlungszeitspanne T (s), das heißt die Gesamtanzahl an Primärionen pro Einheitsfläche bei einer Bestrahlungszeitspanne T (s) beim Ätzen wird wie folgt beschrieben bestimmt.
Ätzungsbedingungen :

Strahlstrom (pA): 180
Ätzungsfläche: 10,0 (µm) × 14,0 (µm)
Anzahl an Schritten: Acht bei Bestrahlungszeitspannen T (s) = 0,00, 2,07, 4,13, 8,27, 16,53, 33,07, 66,13 und 529,07 $\begin{array}{l} \begin{matrix} EDRt = {Strahlstrom (A) \times Bestrahlungszei tspanne (s)} / {Elementarladung \end{matrix} \\ (C) (1,6 \times 10^{- 19}) \times Ätzungsfläche (m^{2})} \\ \begin{matrix} = 180 (pA) \times 1,0 \times 10^{- 12} \times T (s) / {1,6 \times 10^{- 19} \times 10,0 \times 1,0 \times 10^{- 6} \times 14,0 \times \end{matrix} \\ 1,0 \times 10^{- 6}} \end{array}$

Das Ätzen (engl. etching) in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den folgenden 8 Stufen (bzw. Stadien) durchgeführt.

T: Bestrahlungszeitspanne (s), EDRt: integrale Dosisrate (/m²)
0tes Stufe: T = 0,00 (s), EDRt = 0,00 (/m²)
1. Stufe: T = 2,07 (s), EDRt = 1,66 × 10¹⁹ (/m²)
2. Stufe: T = 4,13 (s), EDRt = 3,11 × 10¹⁹ (/m²)
3. Stufe: T = 8,27 (s), EDRt = 6,64 × 10¹⁹ (/m²)
4. Stufe: T = 16,53 (s), EDRt = 1,33 × 10²⁰ (/m²)
5. Stufe: T = 33,07 (s), EDRt = 2,65 × 10²⁰ (/m²)
6. Stufe: T = 66,13 (s), EDRt = 5,31 × 10²⁰ (/m²)
7. Stufe: T = 529,07 (s), EDRt = 4,25 × 10²¹ (/m²)

[Berechnung der integralen Dosisrate PDRt pro Toner projizierte Fläche bei der Bestrahlungszeitspanne T]
Die integrale Dosisrate PDRt pro Toner projizierte Fläche bei einer Bestrahlungszeitspanne T wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. $\begin{array}{l} \begin{matrix} PDRt = (integrale Dosisrate pro Ätzfläche bei der Bestrahlungszeispanne T \end{matrix} \\ (s)) \times Ap / Ae \end{array}$
<Betrachtung des Querschnitts des Tonerteilchens mit dem Transmissionselektronenmikroskop (TEM)>
Ein Querschnitt von jedem der Tonerteilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch das folgende Verfahren beobachtet bzw. betrachtet.
In einem spezifischen Verfahren zum Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen, werden die Tonerteilchen in einem bei Raumtemperatur härtenden Epoxidharz dispergiert und das Epoxidharz wird bei 40°C für 2 Tage ausgehärtet. Ein Probeschnitt wird aus dem gehärteten Produkt mit einem Mikrotom mit einem Diamantenzahn geschnitten. Ein Querschnitt von jedem der Tonerteilchen der Probe wird mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) bei einer Vergrößerung in dem Bereich von 10.000 bis 100.000 betrachtet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Unterschied in dem Atomgewicht von Atomen in dem Bindemittelharz und dem Organosiliciumpolymer ausgenutzt, und die Tatsache, dass der Kontrast mit dem Atomgewicht erhöht wird, wird ausgenutzt. Der Kontrast zwischen Materialien kann durch Rutheniumtetroxid einfärben und Osmiumtetroxid einfärben (bzw. staining) erhöht werden. Der Zustand von verschiedenen Elementen in dem Tonerteilchen kann durch Zuordnung der Elemente mit einem Transmissionselektronenmikroskop bestimmt werden.
Teilchen, die mit einem TEM in Bezug auf die durchschnittliche Dicke Dav. und dem Prozentsatz K von einer Oberflächenschicht der Tonerteilchen zu messen sind, weisen einen kreisäquivalenten Durchmesser Dtem innerhalb ±10% des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers des Toners auf, der durch ein Verfahren unter Verwendung eines Coulter counters, der unten beschrieben wird, bestimmt ist. Der kreisäquivalente Durchmesser Dtem wird aus einer Querschnittsfläche der Tonerteilchen in einem TEM-Photomikrograph bestimmt.
<Kreisäquivalenter Durchmesser Dtemav., der aus der Querschnittsfläche des Toners in dem TEM-Photomikrograph bestimmt ist>
Der kreisäquivalente Durchmesser Dtemav. wird aus einer Querschnittsfläche des Toners in einem TEM-Photomikrograph durch das folgende Verfahren bestimmt.
Zuerst wird der kreisäquivalente Durchmesser Dtem eines Tonerteilchens aus der Querschnittsfläche des Toners in einem TEM-Photomikrograph unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. $\begin{array}{l} \begin{matrix} Dtem = (RA1 + RA 2 + RA 3 + RA 4 + RA 5 + RA 6 + RA 7 + RA 8 + RA 9 + \end{matrix} \\ RA 10 + RA 11 + RA 12 + RA 13 + RA 14 + RA 15 + RA 16 + RA 17 + RA 18 + RA 19 \\ + RA 20 + RA 21 + RA 22 + RA 23 + RA 24 + RA 25 + RA 26 + RA 27 + RA 28 + \\ RA 29 + RA 30 + RA 31 + RA 32) / 16 \end{array}$
Diese Messung und Berechnung wird für 10 Tonerteilchen durchgeführt. Der Durchschnitt der kreisäquivalenten Durchmesser der 10 Tonerteilchen wird als der kreisäquivalente Durchmesser Dtemav. berechnet, der aus einer Querschnittsfläche der Tonerteilchen bestimmt ist.
<Konzentration von Siliciumelementen (Atomprozent) auf der Oberfläche der Tonerteilchen>
Der Siliciumelementgehalt (Atomprozent) auf einer Oberfläche der Tonerteilchen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Oberflächenzusammensetzungsanalyse mittels Elektronenspektroskopie für chemische Analyse (ESCA) bestimmt.
Der folgende Apparat und Messungsbedingungen werden für ESCA benutzt.

Apparat: Quantum 2000, hergestellt von ULVAC-PHI, Inc.
ESCA-Messbedingungen: Röntgenstrahlquelle AI Kα
Röntgenstrahlen: 100 µm 25 W 15 kV
Raster: 300 µm × 200 µm
Abgabeenergie (engl. pass energy): 58,70 eV Schrittgröße: 0,125 eV
Neutralisierende Elektronenkanone: 20 µA, 1 V Ar Ionenkanone: 7 mA, 10 V
Anzahl an Sweeps: Si 15, C 10, O 5

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Oberflächenatomkonzentration (Atomprozent) aus der Peakintensität von jedem Element unter Verwendung eines relativen Empfindlichkeitsfaktors, der durch PHI bereitgestellt wird, berechnet.
<Verfahren zur Messung des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw), zahlengemittelten Molekulargewichts (Mn) und Hauptpeak-Molekulargewichts (Mp) des Toners und verschiedener Harze>
Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw), das zahlengemittelte Molekulargewicht (Mn) und das Hauptpeak-Molekulargewicht (Mp) des Toners und verschiedene Harze werden durch Gelpermeationschromatographie (GPC) unter den folgenden Bedingungen gemessen.
[Messbedingungen]

· Säulen (hergestellt von Showa Denko K.K.): Shodex GPC KF-801, KF-802, KF-803, KF-804, KF-805, KF-806 und KF-807 (Durchmesser 8,0 mm, Länge 30 cm) in Serie
· Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
· Temperatur: 40°C
· Flussrate: 0,6 ml/Min
· Detektor: RI
· Probenkonzentration und Menge: 10 µl von 0,1 Masse-%

[Probenzubereitung]
0,04 g eines Messungsobjekts (Toner, verschiedene Harze) werden in 20 ml an Tetrahydrofuran dispergiert und gelöst, werden für 24 Stunden stehengelassen und werden durch einen 0,2-µm Filter [Myshori Disk H-25-2 (hergestellt von Tosoh Corporation)] gegeben bzw. durchlaufen. Das Filtrat wird als eine Probe verwendet.
Eine Molekulargewichtskalibrationskurve, die mit monodispersen Polystyrolstandardproben zubereitet wird, wird als eine Kalibrationskurve verwendet. Die Standardpolystyrolproben zum Zubereiten der Kalibrationskurve sind TSK Standardpolystyrol F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000 und A-500, die von Tosoh Corporation hergestellt sind. Zumindest ungefähr 10 Standardpolystyrolproben werden verwendet.
Bei der Zubereitung der GPC-Molekulargewichtsverteilung wird die Messung von dem Anstiegspunkt eines Chromatogramms auf der Hochmolekulargewichtsseite begonnen und wird bis zu einem Molekulargewicht von ungefähr 400 auf der Niedermolekulargewichtsseite fortgeführt.
<Verfahren zum Messen der Glasübergangstemperatur (Tg) des Toners und verschiedener Harze>
Die Glasübergangstemperaturen (Tg) des Toners und verschiedener Harze werden mit einem Differentialscanningkalorimeter (DSC) M-DSC (Handelsname: Q1000, hergestellt von TA Instruments) gemäß den folgenden Prozeduren gemessen. 6 mg von jeder Probe (Toner, verschiedene Harze) werden präzise eingewogen. Die Probe wird in einem Aluminiumtiegel platziert. Ein leerer Aluminiumtiegel wird als eine Referenz verwendet. Die Messung wird in einem Messungstemperaturbereich von 20°C oder mehr und 200°C oder weniger, bei einer Erwärmungsrate von 1°C/Min und einer normalen Temperatur und Luftfeuchtigkeit durchgeführt. Die Messung wird bei einer Modulationsamplitude von ±0,5°C und einer Frequenz von 1/Min durchgeführt. Die Glasübergangstemperatur (Tg: °C) wird aus den resultierenden reversen Wärmeflusskurven berechnet. Tg (°C) ist ein Zentralwert von Schnittpunkten zwischen den Basislinien vor und nach der Wärmeabsorption und der Tangentenlinien einer endothermen Kurve.
Die integrale Wärmemenge (J/g) von 1 g des Toners, die durch die Peakfläche eines endothermen Hauptpeaks gegeben ist, wird aus einem DSC endothermen Graph während eines Aufwärmzeitraums bestimmt. 2 zeigt ein Beispiel einer reversen Flusskurve, die aus einer DSC-Messung des Toners erhalten ist.
Die integrale Wärmemenge (J/g) wird aus der reversen Flusskurve bestimmt. Die integrale Wärmemenge (J/g) wird aus einem Bereich, der durch eine endotherme Kurve und einer geraden Linie, die durch die Messungspunkte bei 35°C und 135°C lauft, umgeben ist, mit der Analysesoftware Universal Analysis 2000 für Windows 2000/XP Version 4.3A (erhältlich von TA Instruments) unter Verwendung einer Integral-Peak-Linear-Funktion berechnet.
<Verfahren zur Messung des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) und des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (D1) des Toners>
Ein Toner wird einer Messung unterworfen mit einem Präzisionsteilchengrößenverteilungsanalysierer „Coulter Counter Multisizer 3“ (eingetragener Markenname, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) mittels eines Öffnungsströmungswiderstandverfahrens und mit der hinzugefügten zugehörigen Software „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (erhältlich von Beckman Coulter, Inc.) zum Messen der Bedingungseinstellung und zum Analysieren der gemessenen Daten. Der Präzisionsteilchengrößenverteilungsanalysierer ist mit einem 100 µm Öffnungsrohr ausgestattet. Die Anzahl an effektiven Messkanälen ist 25.000. Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser (D1) des Toners werden durch Analysieren der gemessenen Daten berechnet.
Ein in der Messung verwendetes wässriges Elektrolyt kann ungefähr 1 Masse-% hoch reines Natriumchlorid, das in Wasser eines Ionenaustauschers gelöst ist, beispielsweise „ISOTON II“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) sein.
Vor der Messung und der Analyse wird die dazugehörige Software wie nachfolgend beschrieben eingestellt.
In dem „Standard operation mode (SOM) setting screen“ der zugehörigen Software wird die Gesamtzählanzahl in dem Kontrollmodus auf 50.000 Teilchen eingestellt, die Anzahl an Messungen wird auf 1 eingestellt und der Kd-Wert wird auf einen Wert eingestellt, der mit „standard particles 10.0 µm“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) erhalten wird. Ein Schwell/Rauschpegelmessungsknopf wird gedrückt, um automatisch den Schwellwert und den Rauschpegel einzustellen. Der Strom wird auf 1600 µA eingestellt. Die Verstärkung wird auf 2 eingestellt. Isoton II wird als eine Elektrolytlösung ausgewählt. Spülen des Öffnungsrohrs nach der Messung wird abgehakt.
In dem „Conversion of pulse into particle diameter setting screen“ der zugehörigen Software wird das Bininterval auf logarithmische Teilchengröße eingestellt, der Teilchendurchmesserbin wird auf 256 Teilchendurchmesserbins eingestellt und der Teilchendurchmesserbereich wird auf 2 µm oder mehr und 60 µm oder weniger eingestellt.
Das genaue Messungsverfahren ist wie folgt:

(1) Ein 250-ml Rundbodenglasbecher für den Multisizer 3 wird ungefähr mit 200 ml des wässrigen Elektrolyts geladen und wird in einen Probenstand platziert. Ein Rührstab wird in Uhrzeigerrichtung bei 24 Umdrehungen pro Sekunden rotiert. Verschmutzungen und Luftblasen in dem Öffnungsrohr werden unter Verwendung der „Aperture flushing“-Funktion der Analysesoftware entfernt.
(2) Ein 100-ml Flachbodenglasbecher wird mit ungefähr 30 ml des wässrigen Elektrolyts geladen. Zu dem wässrigen Elektrolyt werden ungefähr 0,3 ml eines Dispergierstoffes „Contaminon N“ (ein 10 Masse-% wässriger neutraler Detergenz zum Reinigen von Präzisionsmessinstrumenten, das aus einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz, einer anionischen oberflächenaktiven Substanz und einem organischen Grundstoff zusammengesetzt ist, pH 7, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), das 3-fach in der Masse mit Wasser eines Ionenaustauscher verdünnt ist, gegeben.
(3) Eine vorherbestimmte Menge an Wasser eines Ionenaustauschers wird in einen Wassertank eines Ultraschalldispergierers „Ultrasonic Dispersion System Tetora 150“ (hergestellt von Nikkaki-Bios Co., Ltd.) geschüttet. Der Ultraschalldispergierer beinhaltet zwei Oszillatoren mit einer Oszillationsfrequenz von 50 kHz und mit einer elektrischen Leistung von 120 W. Die zwei Oszillatoren weisen eine Phasendifferenz von 180 Grad auf. Ungefähr 2 ml an Contaminon N werden zu dem Wasser aus dem Ionenaustauscher gegeben.
(4) Der Becher, der in (2) zubereitet ist, wird in ein Becherbefestigungsloch in dem Ultraschalldispergierer platziert und der Ultraschalldispergierer wird betrieben. Die vertikale Position des Bechers wird so eingestellt, dass die Oberflächenresonanz des wässrigen Elektrolyts in dem Becher am größten wird.
(5) Während das wässrige Elektrolyt in dem Becher, der in (4) zubereitet ist, den Ultraschallwellen ausgesetzt wird, werden ungefähr 10 mg an Toner in kleinen Portionen zu dem wässrigen Elektrolyt gegeben und werden dispergiert. Die Ultraschalldispersionsbehandlung wird für weitere 60 Sekunden fortgeführt. Während der Ultraschalldispergierung wird die Wassertemperatur des Wassertanks bei einer Temperatur von 10°C oder mehr und 40°C oder weniger kontrolliert.
(6) Der wässrige Elektrolyt, der den dispergierten Toner enthält, hergestellt in (5), wird tropfenweise unter Verwendung einer Pipette in den Rundbodenbecher, der in (1) zubereitet ist, der in dem Probenstand platziert ist, so zugegeben, dass die Messungskonzentration ungefähr 5% wird. Die Messung wird bis die Anzahl an gemessenen Teilchen 50.000 erreicht fortgeführt.
(7) Die gemessenen Daten werden durch Verwenden der hinzugefügten zugehörigen Software analysiert, um den gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser (D4) zu bestimmen. Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) ist der durchschnittliche Durchmesser auf dem Analyse/Volumen-Statistik (arithmetisches Mittel) Bildschirm mit der Einstellung von Graph/Volumen-% in der zugehörigen Software. Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser (D1) ist der „Average diameter“ in dem „Analysis/number statistics (arithmetic mean)“ Bildschirm mit der Einstellung von Graph/Zahlen-% in der zugehörigen Software.

<Verfahren zur Messung der durchschnittlichen Zirkularität und des Zirkularitätsmodus des Toners (engl. mode circularity of toner)>
Die durchschnittliche Zirkularität des Toners wird mit einem Flussteilchenbildanalysierer „FPIA-3000“ (hergestellt von SYSMEX Corporation) unter den Messungs- und Analysebedingungen zu Kalibrierung gemessen.
Eine geeignete Menge einer oberflächenaktiven Substanz, wie etwa eines Alkylbenzolsulfonats, wird als ein Dispergierstoff zu 20 ml an Wasser eines Ionenaustauschers gegeben. 0,02 g einer Probe wird dann zu dem Wasser des Ionenaustauschers gegeben. Die Probe wird für 2 Minuten mit einem Tischultraschallreinigungsdispergierapparat mit einer Oszillationsfrequenz von 50 kHz und einer elektrischen Leistung von 150 W (beispielsweise „VS-150“ hergestellt von VELVO-CLEAR) dispergiert, dadurch wird eine Dispersionsflüssigkeit für die Messung hergestellt. Während des Dispergierens wird die Dispersionsflüssigkeit auf eine Temperatur von 10°C oder mehr und 40°C oder weniger gekühlt.
Der Flussteilchenbildanalysierer, der mit einer Standardobjektivlinse (Vergrößerung: 10) ausgestattet ist, wird bei der Messung verwendet. Die Mantelflüssigkeit ist ein Teilchenmantel „PSE-900A“ (SYSMEX Corporation). Die Dispersionsflüssigkeit, die durch das oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wird in den Teilchenflussbildanalysierern eingeführt. 3.000 Tonerteilchen werden in einem HPF-Messungsmodus und einem Gesamtanzahlmodus gemessen. Der Binarisierungsschwellwert bei der Teilchenanalyse ist 85%. Der analysierte Teilchendurchmesser ist auf einen kreisäquivalenten Durchmesser von 1,98 µm oder mehr und 19,92 µm oder weniger eingeschränkt. Die durchschnittliche Zirkularität des Toners wird dadurch bestimmt.
Vor der Messung wird automatisches Fokussieren mit Standardlatexteilchen (beispielsweise 5100 A hergestellt von Duke Scientific, die mit Wasser eines Ionenaustauschers verdünnt sind) eingestellt. Das Fokussieren kann alle 2 Stunden nach dem Start der Messung eingepasst werden.
Bei der Zirkularitätsverteilung des Toners bedeutet ein Kreisförmigkeitsmodus von 0,98 oder mehr und 1,0 oder weniger, dass die Meisten der Toner nahezu sphärisch sind. Dies führt zu einer signifikanten Abnahme in der Anhaftungsstärke der Toner zu einem photoempfindlichen Element aufgrund von Bildkraft (enlg. image force) und van-der-Waals Kraft und einem merklichen Anstieg in der Transfereffizienz.
Bezüglich des Zirkularitätsmodus wird eine Zirkularität von 0,40 bis 1,0 in 61 Bereiche an Inkrementen von 0,01 geteilt, das heißt 0,40 oder mehr und 0,41 oder weniger, 0,41 oder mehr und weniger als 0,42..., 0,99 oder mehr und weniger als 1,00, und 1,00. Die Zirkularität jedes gemessenen Teilchens wird dem zugehörigen Bereich zugeordnet. Der Zirkularitätsmodus bezieht sich auf die Zirkularität eines Bereichs mit der größten Häufigkeit in der Zirkularitätshäufigkeitsverteilung.
BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird ferner nachfolgend durch beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen limitiert. Soweit nicht anders angegeben betrifft „Teile“ „Massenteile“.
Ein Herstellungsbeispiel eines Ladungskontrollharzes zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
<Herstellungsbeispiel eines Ladungskontrollharzes 1>
Ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rückflussrohr, einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Tropfapparat und einem Druckminderer ausgestattet war, wurde mit 255 Masseteilen an Methanol, 145 Masseteilen an 2-Butanon und 100 Masseteilen an 2-Propanol, als Lösungsmittel, und 88 Masseteilen an Styrol, 6,2 Masseteilen an 2-Ethylhexylacrylat, und 6,6 Masseteilen an 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, als Monomere, geladen. Die Monomerlösung wurde unter Rückfluss bei normalem Druck während Rührens erwärmt. 0,8 Masseteile eines Polymerisationsinitiators 2,2'-Azobisisobutyronitril, der mit 20 Masseteilen an 2-Butanon verdünnt war, wurde tropfenweise zu der Monomerlösung über bzw. für 30 Minuten gegeben. Die Lösung wurde für 5 Stunden gerührt. 1,2 Masseteile an 2,2'-Azobisisobutyronitril, das mit 20 Masseteilen an 2-Butanon verdünnt war, wurde tropfenweise zu der Lösung über 30 Minuten zugegeben. Die Lösung wurde unter Rückfluss bei Normaldruck für 5 Stunden gerührt, dadurch wurde die Polymerisation vervollständigt.
Nachdem das Polymerisationslösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft wurde, wurde das resultierende Polymer grob auf 100 µm oder weniger mit einer Schneidmühle, die ein 150-Maschensieb (englisch: 150 mesh screen) aufweist, zerkleinert und wurde mit einer Strahlmühle pulverisiert. Die Feinteilchen wurden durch ein 250-Maschensieb klassiert und Teilchen mit einem Durchmesser von 60 µm oder weniger wurden kollektiert bzw. gesammelt. Die Teilchen wurden dann in Methylethylketon so gelöst, dass die Konzentration der Teilchen 10% war. Die resultierende Lösung wurde langsam in Methanol gegossen zur Repräzipitation. Die Menge des Methanols war 20 Mal die Menge des Methylethylketons. Das resultierende Präzipitat wurde mit Methanol gewaschen, wurde filtriert und wurde unter Vakuum bei 35°C für 48 Stunden getrocknet. Die Menge an Methanol zum Waschen war eineinhalb der Menge an Methanol für die Repräzipitation.
Die vakuumgetrockneten Teilchen wurden in Methylethylketon erneut so gelöst, dass die Konzentration der Teilchen 10% wurde. Die resultierende Lösung wurde langsam in n-Hexan gegossen zur Repräzipitation. Die Menge des n-Hexans war 20 Mal die Menge des Methylethylketons. Das resultierende Präzipitat wurde mit n-Hexan gewaschen, wurde gefiltert und wurde unter Vakuum bei 35°C für 48 Stunden getrocknet. Die Menge an n-Hexan zum Waschen war eineinhalb der Menge an n-Hexan für die Repräzipitation. Das Ladungskontrollharz, das dadurch hergestellt wurde, wies einen Tg von ungefähr 82°C, ein Hauptpeakmolekulargewicht (Mp) von 19.300, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 12.700, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 21.100 und einen Säurewert von 20,4 mgKOH/g auf. Das Harz wird nachfolgend als ein Ladungskontrollharz 1 bezeichnet.
<Herstellungsbeispiel des Polyesterharzes (1)>

· Terephthalsäure: 11,1 Mol
· Propylenoxidaddukt von Bisphenol A (PO-BPA, Propylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 10,8 Mol

Ein Autoklav wurde mit diesen Monomeren und einem Veresterungskatalysator geladen und war mit einem Druckminderer, einem Wasserseparator, einem Stickstoffgaseinlassapparat, einem Temperaturmessapparat und einem Rührer ausgestattet. Den Monomeren wurde es ermöglicht, in einer Stickstoffatmosphäre unter reduziertem Druck bei 220°C in Übereinstimmung mit einer gewöhnlichen Prozedur so zu reagieren, dass das resultierende Polyesterharz (1) einen Tg von 70°C aufwies. Das Polyesterharz (1) wies ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 8.200 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 3.220 auf.
<Herstellungsbeispiel des Polyesterharzes (2)>
Synthese des Prepolymers (bzw. Vorpolymers) mit Isocyanatgruppe

· Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A (Ethylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 720 Masseteile
· Phthalsäure: 280 Masseteile
· Dibutylzinnoxid: 2,5 Masseteile

Diesen Monomeren wurde es ermöglicht bei 220°C für 7 Stunden während Rührens zu reagieren, wurde es ermöglicht unter reduziertem Druck für 5 Stunden zu reagieren, wurden auf 80°C gekühlt und wurde es ermöglicht mit 190 Masseteilen an Isophorondiisocyanat in Ethylacetat für 2 Stunden zu reagieren, dadurch wurde ein Polyesterharz mit einer Isocyanatgruppe hergestellt. 26 Masseteile des Polyesterharzes mit einer Isocyanatgruppe wurde es ermöglicht mit 1 Masseteil an Isophorondiamin bei 50°C für 2 Stunden zu reagieren, dadurch wurde ein Polyesterharz (2) hergestellt, das hauptsächlich aus einem Polyester mit einer Harnstoffgruppe zusammengesetzt ist. Das Polyesterharz (2) wies ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 25.000, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 3.200 und ein Peakmolekulargewicht von 6.200 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1>
Ein Vierhalscontainer, der mit einem Rückflussrohr, einem Rührer (bzw. Rührwerk), einem Thermometer und einem Stickstoffeinlass ausgestattet war, wurde mit 700 Masseteilen an Wasser eines Ionenaustauschers, 1000 Masseteilen von 0,1 mol/L wässrigen Na₃PO₄ und 24,0 Masseteilen von 1,0 mol/L wässriger HCl geladen, und wurde bei 60°C während Rührens mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer TK-homo mixer bei 12.000 U/Min (bzw. Umdrehungen pro Minute) gehalten bzw. beibehalten. 85 Masseteile an 1,0 mol/L wässrigem CaCl₂ wurden langsam zu der resultierenden Mischung gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das einen feinen, kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisierer Ca₃(PO₄)₂ enthält.

· Styrol: 70,0 Masseteile
· n-Butylacrylat: 30,0 Masseteile
· Divinylbenzol: 0,10 Masseteile
· Methyltriethoxysilan: 15,0 Masseteile
· Kupferphthalocyaninpigment (Pigmentblau 15:3): 6,5 Masseteile
· Polyesterharz (1): 5,0 Masseteile
· Ladungskontrollmittel (3,5-di-tert-Butylsalicylsäurealuminiumverbindung): 0,5 Masseteile
· Ladungskontrollharz 1: 0,5 Masseteile
· Trennmittel (Behenylbehenat, endotherme Hauptpeaktemperatur: 72,1°C): 10,0 Masseteile

Diese Materialien wurden in einem Attritor (engl. attritor) für 3 Stunden dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung 1 herzustellen. Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung 1 wurde bei 60°C für 20 Minuten beibehalten. Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung 1, zu welcher 14,0 Masseteile eines Polymerisationsinitiators t-Butylperoxidpivalat (50% Lösung in Toluol) gegeben wurden, wurde dann in das wässrige Medium gegossen. Während die Rotationsgeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsrührers (bzw. Agitators) bei 12.000 U/Min beibehalten wurde, wurden Teilchen aus der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung 1 gebildet (granuliert) für 10 Minuten. Der Hochgeschwindigkeitsrührer wurde dann durch einen Propellerrührer ausgetauscht. Die interne Temperatur wurde auf 70°C erhöht. Den Teilchen aus der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung 1 wurde es ermöglicht für 5 Stunden während langsamen Rührens zu reagieren. Zu diesem Zeitpunkt wies das wässrige Medium einen pH von 5,1 auf. 8,0 Masseteile von 1,0 Mol/L NaOH wurden zu dem wässrigen Medium gegeben, um den pH auf 7,0 einzustellen. Der Container wurde auf eine Temperatur von 85°C erwärmt und für 5 Stunden beibehalten. 300 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden dann zu dem wässrigen Medium gegeben. Das Rückflussrohr wurde von dem Container entfernt und ein Destillationsapparat wurde an dem Container angebracht. Destillation wurde dann bei einer internen Temperatur von 100°C für 5 Stunden durchgeführt, um eine Polymeraufschlämmung herzustellen. Die Destillatfraktion war 310 Masseteile. Verdünnte Chlorwasserstoffsäure wurde zu dem Container gegeben, der die auf 30°C abgekühlte Polymeraufschlämmung enthält, dadurch wurde der Dispersionsstabilisierer entfernt. Die Polymeraufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und getrocknet, um die Tonerteilchen mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 5,6 µm herzustellen. Die Tonerteilchen werden nachfolgend als Tonerteilchen 1 bezeichnet. Tabelle 1 listet die Formeln (bzw. die Rezeptur) und die Bedingungen für die Tonerteilchen 1 auf.
(Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 2 bis 7, 9 bis 13, 17 bis 21, 23, 28 und 29)
Tonerteilchen 2 bis 7, 9 bis 13, 17 bis 21, 23, 28 und 29 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 hergestellt, außer dass die Herstellungsbedingungen und die Rezeptur, wie in Tabellen 1 bis 6 aufgelistet, geändert wurden. Tabellen 1 bis 6 listen die Rezepturen, Polymerisationsbedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 8>
Tonerteilchen 8 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 hergestellt, außer dass 15,0 Masseteile an Methyltriethoxysilan mit 15,0 Masseteilen an Methyldiethoxychlorosilan ausgetauscht wurden und der pH auf 5,1 mit 2,0 Masseteilen von 1,0 mol/L wässrigen NaOH eingestellt wurde. Tabelle 2 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 8 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 14>
Tonerteilchen 14 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 hergestellt, außer dass die Menge an 1,0 Mol/L NaOH zu 21,0 Masseteile geändert wurde und der pH auf 10,2 geändert wurde. Tabelle 3 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 14 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 15>
Die Tonerteilchen 15 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 hergestellt, außer dass 1,0 Mol/L NaOH nicht zugegeben wurde. Tabelle 3 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 15 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 16>
Ein Vierhalscontainer, der mit einem Rückflussrohr, einem Rührer, einem Thermometer und einem Stickstoffeinlass ausgestattet war, wurde mit 700 Masseteilen an Wasser eines Ionenaustauschers, 1200 Masseteilen an 0,1 Mol/L wässrigen Na₃PO₄ und 30,0 Masseteilen an 1,0 Mol/L wässrigen HCl geladen und wurde bei 60°C während Rührens mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer TK-homo mixer bei 12.000 U/Min beibehalten. 100 Masseteile an 0,1 Mol/L wässrigen CaCl₂ wurden langsam zu der resultierenden Mischung gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, dass einen feinen, kaum wasserlöslichen Dipsersionsstabilisierer Ca₃(PO₄)₂ enthält.

Styrol: 70,0 Masseteile
• n-Butylacrylat: 30,0 Masseteile
• Divinylbenzol: 0,10 Masseteile
• Methyltriethoxysilan: 15,0 Masseteile
• Kupferphthalocyaninpigment (Pigmentblau 15:3): 6,5 Masseteile
• Polyesterharz (1): 5,0 Masseteile
• Ladungskontrollmittel (3,5-di-tert-Butylsalicylsäurealuminumverbindung): 0,5 Masseteile
• Ladungskontrollharz 1: 0,5 Masseteile
• Trennmittel (Behenylbehenat, endothere Hauptpeaktemperatur: 72,1°C): 10,0 Masseteile

Die Monomermischung wurde in einem Rührer für 3 Stunden dispergiert, um eine Monomermischung 1 herzustellen. Die Monomermischung 1 wurde bei 60°C für 20 Minuten gehalten. 14,0 Masseteile eines Polymerisationsinitiators t-Butylperoxypivalat (50% Lösung in Toluol) wurde zu der Monomermischung 1 gegeben, um eine Monomerzusammensetzung herzustellen. Die Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Dispersionsmedium geschüttet. Während die Rotationsgeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsrührers bei 12.000 U/Min beibehalten wurde, wurden Teilchen aus der Monomerzusammensetzung gebildet (granuliert) für 10 Minuten. Der Hochgeschwindigkeitsrührer wurde dann durch einen Propellerrührer ausgetauscht. Die interne Temperatur wurde auf 70°C erhöht. Den Teilchen aus der Monomerzusammensetzung wurde es ermöglicht, für 5 Stunden während langsamen Rührens zu reagieren. Der pH war 4,1. Die interne Temperatur des Containers wurde auf 85°C erhöht und wurde bei einem pH von 4,1 für 5 Stunden gehalten. 300 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden dann zu dem wässrigen Medium gegeben. Das Rückflussrohr wurde von dem Container entfernt und ein Destillationsapparat wurde an dem Container angebracht. Destillation wurde dann bei einer internen Temperatur von 100°C und bei einem pH von 4,1 für 5 Stunden durchgeführt, um eine Polymeraufschlämmung herzustellen. Die Destillatfraktion war 310 Masseteile. Verdünnte Chlorwasserstoffsäure wurde dann zu dem Container gegeben, der die Polymeraufschlämmung enthält, um den Dispersionsstabilisierer zu entfernen. Die Polymeraufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und getrocknet, um Tonerteilchen mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 5,6 µm herzustellen. Die Tonerteilchen werden nachfolgend als Tonerteilchen 16 bezeichnet. Tabelle 4 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 16 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 22>

• Polyesterharz (1): 60,0 Masseteile
• Polyesterharz (2): 40,0 Masseteile
• Kupferphthalocyaninpigment: 6,5 Masseteile
• Ladungskontrollmittel (3,5-di-tert-Butylsalicylsäurealuminiumverbindung): 0,5 Masseteile
• Ladungskontrollmittel 1: 0,5 Masseteile
• Trennmittel (Behenylbehenat, endotherme Hauptpeaktemperatur: 72,1°C): 10,0 Masseteile

Diese Materialien wurden in einem Henschelmischer gemischt und wurden in einem Doppelschneckenextruder bei 135°C schmelz-geknetet. Die Mischung wurde gekühlt, wurde grob mit einer Schneidmühle zerkleinert und wurde in einem Pulverisierer unter Verwendung von Jetstrahlen gemahlen. Das Pulver wurde mit einem Luftklassierer klassiert, um eine Tonerbasis 22 mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 5,6 µm herzustellen.
Ein Vierhalskontainer, der mit einem Liebig-Rückflussrohr ausgestattet war, wurde mit 700 Masseteilen an Wasser eines Ionenaustauschers, 1000 Masseteilen an 0,1 Mol/L wässrigen Na₃PO₄ und 24,0 Masseteilen an 1,0 Mol/L wässrigen HCl geladen und wurde bei 60°C während Rührens mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer TK-homo mixer bei 12,000 U/Min gehalten. 85 Masseteile an 1,0 Mol/L wässrigen CaCl₂ wurden langsam zu der resultierenden Mischung gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das einen feinen, kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisierer Ca₃(PO₄)₂ enthält.
Dann, wurden

• Tonerbasis 22: 100 Masseteile und
• Methyltriethoxysilan: 15 Masseteile

Die Mischung aus der Tonerbasis und Methyltriethoxysilan wurde dann zu dem wässrigen Dispersionsmedium während Rührens mit einem TK-homo mixer bei 5.000 U/Min gegeben und wurde für 5 Minuten gerührt. Die flüssige Mischung wurde dann bei 70°C für 5 Stunden beibehalten. Die flüssige Mischung wies einen pH von 5,1 auf. Die flüssige Mischung wurde dann auf 85°C erwärmt und wurde für 5 Stunden gehalten. 300 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden dann zu dem wässrigen Medium gegeben. Das Rückflussrohr wurde von dem Container entfernt und ein Destillationsapparat wurde an dem Container angebracht. Destillation wurde dann bei einer internen Temperatur von 100°C für 5 Stunden durchgeführt, um eine Polymeraufschlämmung 22 herzustellen. Die Destillatfraktion waren 320 Masseteile. Verdünnte Chlorwasserstoffsäure wurde zu dem Container gegeben, der die Polymeraufschlämmung 22 enthält, um den Dispersionsstabilisierer zu entfernen. Die Polymeraufschlämmung 22 wurde dann filtriert, gewaschen und getrocknet, um die Tonerteilchen mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 5,6 µm herzustellen. Die Tonerteilchen werden nachfolgend als Tonerteilchen 22 bezeichnet. Tabelle 5 listet die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 22 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 24>
Zuerst wurde ein Vierhalscontainer, der mit einem Liebig- Rückflussrohr ausgestattet war, mit 700 Masseteilen an Wasser eines Ionenaustauschers, 1000 Masseteilen an 0,1 Mol/L wässrigen Na₃PO₄ und 24,0 Masseteilen an 1,0 Mol/L wässrigem HCl geladen, und wurde bei 60°C während Rührens mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer TK-homo mixer bei 12.000 U/Min gehalten. 85 Masseteile an 1,0 Mol/L wässrigen CaCl₂ wurden langsam zu der resultierenden Mischung gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das einen feinen, kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisierer Ca₃(PO₄)₂ enthält.

• Polyesterharz (1): 60,0 Masseteile
• Polyesterharz (2): 40,0 Masseteile
• Kupferphthalocyaninpigment: 6,5 Masseteile
• Ladungskontrollmittel (2,5-di-tert-Butylsalicylsäurealuminiumverbindung): 0,5 Masseteile
• Ladungskontrollharz 1: 0,5 Masseteile
• Methyltriethoxysilan: 15,0 Masseteile
• Trennmittel (Behenylbehenat, endotherme Hauptpeaktemperatur: 72,1°C): 10,0 Masseteile

Diese Materialien wurden in 400 Masseteilen an Toluol gelöst, um eine Lösung herzustellen.
100 Masseteile der Lösung wurden dann zu dem wässrigen Dispersionsmedium während Rührens mit einem TK-homo mixer bei 12.000 U/Min gegeben und für 5 Minuten gerührt. Die flüssige Mischung wurde dann bei 70°C für 5 Stunden gehalten. Die flüssige Mischung wies einen pH von 5,1 auf. Die flüssige Mischung wurde dann auf 85°C erwärmt und wurde für 5 Stunden gehalten. 300 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden dann zu der flüssigen Mischung gegeben. Das Rückflussrohr wurde von dem Container entfernt und ein Dispersionsapparat wurde an dem Container angebracht. Destillation wurde dann bei einer internen Temperatur von 100°C für 5 Stunden durchgeführt, um eine Polymeraufschlämmung 24 herzustellen. Die Destillationsfraktion war 320 Masseteile. Verdünnte Chlorwasserstoffsäure wurde zu dem Container gegeben, der die Polymeraufschlämmung 24 enthält, um den Dispersionsstabilisierer zu entfernen. Die Polymeraufschlämmung 24 wurde dann filtriert, gewaschen und getrocknet, um die Tonerteilchen mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von 5,5 µm herzustellen. Tabelle 5 listet die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 24 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 25>
Synthese des Polyesterharzes (3)

• Ehylenoxidaddukt von Bisphenol A (Ethylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 10 Mol-%
• Propylenoxidaddukt von Bisphenol A (Propylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 90 Mol-%
• Terephthalsäure: 50 Mol-%
• Fumarsäure: 30 Mol-%
• Dodecenylsuccinylsäure: 20 Mol-%

Ein Kolben, der mit einem Rührer, einem Stickstoffeinlass, einem Temperatursensor und einer Rektifikationssäule ausgestattet war, wurde mit diesen Monomeren geladen und wurde bei 95°C für 1 Stunde erwärmt. Es wurde bestätigt, dass das Reaktionssystem gleichmäßig gerührt wurde.
Zinndistearat wurde zu den Monomeren gegeben. Die Menge des Zinndistearats war 0,7 Masse-% von der Gesamtmenge der Monomere. Die Monomere wurden von 195°C auf 250°C für 5 Stunden während, hergestelltes Wasser abdestilliert wurde, erwärmt, und eine Dehydrationskondensationsreaktion wurde bei 250°C für weitere 2 Stunden durchgeführt. Als ein Resultat wurde ein amorphes Polyesterharz (3) hergestellt. Das amorphe Polyesterharz (3) wies eine Glasübergangstemperatur von 58,5°C, einen Säurewert von 12,1 mgKOH/g, einen Hydroxylwert von 28,3 mgKOH/g, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 14.100, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 4.100 und einen Erweichungspunkt von 112°C auf. Synthese des Polyesterharzes (4)

• Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A (Ethylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 50 Mol-%
• Propylenoxidaddukt von Bisphenol A (Propylenoxid/Bisphenol A = 2/1 (Mol/Mol)): 50 Mol-%
• Terephthalsäure: 65 Mol-%
• Dodecenylsuccinylsäure: 28 Mol-%

Ein Kolben, der mit einem Rührer, einem Stickstoffeinlass, einem Temperatursensor und einer Rektifikationssäule ausgestattet war, wurde mit diesen Monomeren geladen und wurde auf 195°C für 1 Stunde erwärmt. Es wurde kontrolliert, dass das Reaktionssystem gleichmäßig gerührt wurde.
Zinndistearat wurde zu den Monomeren gegeben. Die Menge des Zinndistearats war 0,7 Masse-% der Gesamtmenge der Monomere. Die Monomere wurden von 195°C auf 250°C für 5 Stunden, während hergestelltes Wasser abdestilliert wurde, erwärmt, und eine Dehydrationskondensationsreaktion wurde bei 250°C für weitere 2 Stunden durchgeführt. Die Temperatur wurde dann auf 190°C erniedrigt. 7 Mol-% Trimellitanhydrid wurden langsam zu dem Reaktionssystem gegeben und die Reaktion wurde bei 190°C für 1 Stunde fortgeführt. Als ein Resultat wurde ein amorphes Polyesterharz (4) hergestellt. Das amorphe Polyesterharz (4) wies eine Glasübergangstemperatur von 55,1°C, einen Säurewert von 12,8 mgKOH/g, einen Hydroxylwert von 27,2 mgKOH/g, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 52.400, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6.400 und einen Erweichungspunkt von 112°C auf. Zubereitung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1)

• Polyesterharz (3): 100,0 Masseteile
• Methylethylketon: 50,0 Masseteile
• Isopropylalkohol: 20,0 Masseteile

Ein Container wurde mit dem Methylethylketon und Isopropylalkohol geladen. Das Harz wurde dann langsam in den Container geladen und wurde während Rührens komplett gelöst. Dadurch wurde eine Polyesterharz (3)-Lösung hergestellt. Während die amorphe Polyesterlösung bei 65°C beibehalten wurde, wurden 5 Masseteile an 10% wässrigem Ammoniak langsam tropfenweise zu der amorphen Polyesterlösung während Rührens gegeben, und 230 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden langsam tropfenweise zu der amorphen Polyesterlösung bei 10 ml/Min gegeben, dadurch wurde Phaseninversionsemulgierung verursacht. Das Lösungsmittel wurde mit einem Verdampfer unter reduziertem Druck entfernt, um eine Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1) des Polyesterharzes (3) herzustellen. Die Harzteilchen wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 145 nm auf. Der Harzteilchenfestgehalt wurde mit Wasser eines Ionenaustauschers auf 20% eingestellt.
Zubereitung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (2)

• Polyesterharz (4): 100,0 Masseteile
• Methylethylketon: 50,0 Masseteile
• Isopropylalkohol: 20,0 Masseteile

Ein Container wurde mit dem Methylethylketon und Isopropylalkohol geladen. Das Polyesterharz (4) wurde dann langsam in den Container geladen und wurde während Rührens komplett gelöst. Dadurch wurde eine Polyesterharz(4)-Lösung hergestellt. Während die Polyesterharz(4)-Lösung bei 40°C beibehalten wurde, wurden 3,5 Masseteile an 10% wässrigen Ammoniak langsam tropfenweise zu der Polyesterharz(4)-Lösung während Rührens gegeben, und 230 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers wurden langsam tropfenweise zu der amorphen Polyesterharz(4)-Lösung bei 10 ml/Min gegeben, dadurch wurde eine Phaseninversionsemulgierung verursacht. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt, um eine Harzteilchendispersionsflüssigkeit (2) des Polyesterharzes (4) herzustellen. Die Harzteilchen wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 165 nm auf. Der Harzteilchenfestgehalt wurde mit Wasser eines Ionenaustauschers auf 20% eingestellt.
Zubereitung der Sol-Gel-Lösung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1)
100 Masseteile (Feststoffgehalt: 20,0 Masse-%) der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1) wurden mit 40,0 Masseteilen an Methyltriethoxysilan bei 70°C für 1 Stunde während Rührens gemischt, wurden auf 80°C bei einer Erwärmungsrate von 20°C/h erwärmt und wurden für 3 Stunden dabei gehalten. Nach dem Abkühlen wurden Feinharzteilchen, die mit Sol-Gel bedeckt sind, das heißt eine Sol-Gel-Lösung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1), erhalten. Die Harzteilchen wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 225 nm auf. Der Harzteilchenfestgehalt wurde mit Wasser eines Ionenaustauschers auf 20% eingestellt. Die Sol-Gel-Lösung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1) wurde bei 10°C oder weniger während Rührens gelagert und wurde 48 Stunden nach der Einstellung verwendet.
Zubereiten der Farbmittelteilchendispersionsflüssigkeit 1

• Cyanpigment (ECP-308): 45,0 Masseteile
• ionischer oberflächenaktiver Stoff Neogen RK (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): 5,0 Masseteile
• Wasser eines Ionenaustauschers: 190,0 Masseteile

Diese Komponenten wurden in einem Homogenisierer (IKA Ultra-Turrax) für 10 Minuten dispergiert. Die Dispersionsbehandlung wurde mit Ultimizer (eine Gegenkollisions-typ-nassmühle: hergestellt von Sugino Machine Ltd.) bei einem Druck von 250 MPa für 15 Minuten durchgeführt. Dadurch wurde eine Farbmittelteilchendispersionsflüssigkeit 1 hergestellt. Die Farbmittelteilchen wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 135 nm auf. Der Feststoffgehalt der Farbmittelteilchendispersionsflüssigkeit 1 war 20%. Zubereitung der Trennmittelteilchendispersionsflüssigkeit

• Olefinwachs (Schmelzpunkt: 84°C): 60,0 Masseteile
• ionische oberflächenaktive Substanz Neogen RK (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): 2,0 Masseteile
• Wasser eines Ionenaustauschers: 240 Masseteile

Diese Materialien wurden gründlich bei 100°C mit IKA Ultra-Turrax T50 dispergiert und wurden bei 110°C für 1 Stunde mit einem Druckausstoß-Typ Gaulin-Homogenisierer für 1 Stunde dispergiert. Die resultierende Trennmittelteilchendispersionsflüssigkeit wies einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 170 nm und einen Feststoffgehalt von 20% auf. Herstellung der Tonerteilchen

• Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1): 100,0 Masseteile
• Harzteilchendispersionsflüssigkeit (2): 300,0 Masseteile
• Sol-Gel-Lösung der Harzteilchendispersionsflüssigkeit (1): 300,0 Masseteile
• Farbmittelteilchendispersionsflüssigkeit 1: 50,0 Masseteile
• Trennmittelteilchendispersionsflüssigkeit: 50,0 Masseteile

Nachdem ein rostfreier Stahlkolben mit 2,2 Masseteilen eines ionischen oberflächenaktiven Stoffs Neogen RK geladen wurde, wurden die oben beschriebenen Materialien gerührt. Nachdem der pH der Mischung auf 3,8 durch tropfenweise Zugabe von 1 Mol/L wässriger Salpetersäure eingestellt wurde, wurden 0,35 Masseteile an Polyaluminiumsulfat in die Mischung mit Ultra-Turrax dispergiert. Der rostfreie Stahlkolben wurde auf 48°C in einem Erwärmungsölbad während Rührens erwärmt. Nachdem der rostfreie Stahlkolben bei 48°C für 40 Minuten gehalten wurde, wurde eine Mischung aus 300 Masseteilen der Sol-Gel-Lösung aus der Harzteilchendispersionsflüssigkeit 1 langsam in den rostfreien Stahlkolben geladen.
Nach dem der pH des Systems auf 7,0 durch die Zugabe von 1 Mol/L wässrigem Natriumhydroxid eingestellt wurde, wurde der rostfreie Stahlkolben geschlossen, wurde langsam auf 85°C während Rührens erwärmt, und wurde bei 85°C für 4 Stunden gehalten. Danach wurden 2,0 Masseteile eines ionischen oberflächenaktiven Stoffs Neogen RK in den rostfreien Stahlkolben geladen und die Reaktion wurde bei 95°C für 5 Stunden durchgeführt. Nach der Komplettierung der Reaktion wurde das Produkt gekühlt und gefiltert. Das Produkt wurde redispergiert in 5 Litern an Wasser eines Ionenaustauschers bei 40°C, wurde mit einem Rührblatt (300 U/Min) für 15 Minuten gerührt und wurde gefiltert.
Die Redispergierung, die Filtration und das Waschen wurden wiederholt durchgeführt bis das Filtrat eine elektrische Leitfähigkeit von 7,0 µS/cm oder weniger aufwies. Dadurch wurden die Tonerteilchen 25 hergestellt. Die Tabelle 5 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 25 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 26>
Während 100,0 Masseteile einer Tonerbasis 26 in einem Henschelmischer bei hoher Geschwindigkeit gerührt wurden, wurde die Tonerbasis 26 mit 3,5 Masseteilen einer Organosiliciumpolymerlösung besprüht. Die Organosiliciumpolymerlösung wurde durch eine Reaktion von 10,0 Masseteilen an Toluol, 5,0 Masseteilen an Ethanol, 5,0 Masseteilen an Wasser und 15,0 Masseteilen an Methyltriethoxysilan bei 85°C für 5 Stunden hergestellt.
Die Teilchen wurden getrocknet und durch Zirkulieren der Teilchen in einem Wirbelschichttrockner für 30 Minuten bei einer Einlasstemperatur von 80°C und einer Auslasstemperatur von 45°C polymerisiert. In der gleichen Weise wurden 100 Masseteile des behandelten Toners mit 3,5 Masseteilen einer Organosiliciumpolymerlösung in einem Henschelmischer besprüht und wurden in einem Wirbelschichttrockner bei einer Einlasstemperatur von 80°C und einer Auslasstemperatur von 75°C zirkuliert.
Das Sprühen und das Trocknen der Organosiliciumpolymerlösung wurden 10 Mal in der gleichen Weise wiederholt, dadurch wurden die Tonerteilchen 26 hergestellt. Tabelle 6 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 26 auf.
<Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 27>
Tonerteilchen 27 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 hergestellt, außer dass die Menge an Styrolmonomer von 70,0 Masseteile auf 62,0 Masseteile geändert wurde, die Menge an n-Butylacrylat von 30,0 Masseteile auf 38,0 Masseteile geändert wurde und 1,0 Masseteile an Titantetra-n-butoxid und 1,0 Masseteile an Dimethyldiethoxysilan zugegeben wurden. Tabelle 6 listet die Rezepturen, Bedingungen und physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 27 auf.
<Herstellungsbeispiele der Vergleichstonerteilchen 1 bis 9>
Vergleichstonerteilchen 1 bis 9 wurden in der gleichen Weise wie in dem Herstellungsbeispiel des Tonerteilchens 1 hergestellt, außer dass die Herstellungsbedingungen und Rezepturen, wie in Tabellen 7 und 8 aufgelistet, geändert wurden. Tabelle 7 und 8 listen die Rezepturen, Polymerisationsbedingungen und physikalischen Eigenschaften der Vergleichstonerteilchen auf.
<Herstellungsbeispiel der Vergleichstonerteilchen 10>
900 Masseteile an Wasser eines Ionenaustauschers und 95 Masseteile an Poly(vinylalkohol) wurden in einem Vierhalskolben, der mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer TK-homo mixer ausgestattet war, auf 75°C während Rührens bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 1300 U/Min erwärmt, dadurch wurde ein wässriges Dispersionsmedium hergestellt.
Zusammensetzung der Monomerdispersionsflüssigkeit

• Styrol: 70,0 Masseteile
• n-Butylacrylat: 30,0 Masseteile
• Kohlenstoffschwarz: 10,0 Masseteile
• Salicylsäuresilanverbindung: 1,0 Masseteile
• Trennmittel (Behenylbehenat): 10,0 Masseteile

Diese Materialien wurden in einem Zerreiber (bzw. Attritor) für 3 Stunden dispergiert. 14,0 Masseteile eines Polymerisationsinitiators t-Butylperoxypivalat wurden zu den Materialien gegeben, um eine Monomerdispersionsflüssigkeit herzustellen.
Die Monomerdispersionsflüssigkeit wurde zu dem Dispersionsmedium in dem Vierhalskolben gegeben. Die Rotationsgeschwindigkeit wurde für 10 Minuten beibehalten, um Teilchen der Monomerdispersionsflüssigkeit (Granulierung bzw. Granulation) zu bilden. Die Polymerisation wurde dann bei 55°C für 1 Stunde, bei 65°C für 4 Stunden und bei 80°C für 5 Stunden während Rührens bei 50 U/Min durchgeführt. Nach der Komplettierung der Polymerisation wurde die Aufschlämmung gekühlt und wurde mit gereinigtem Wasser mehrfach gewaschen, um den Dispergierstoff zu entfernen. Die Aufschlämmung wurde gewaschen und getrocknet, um schwarze Tonerteilchen als ein Basismaterial herzustellen. Die schwarzen Tonerteilchen wiesen eine gewichtsgemittelte Teilchengröße von 5,7 µm auf.
3 Masseteile an 0,3 Masse-% Natriumdodecylbenzolsulfonatlösung wurden zu einer Mischungslösung an 2,0 Masseteilen von Isoamylacetat und Siliciumverbindungen: 3,5 Masseteile von Tetraethoxysilan und 0,5 Masseteile von Methyltriethoxysilan gegeben. Die Mischung wurde mit einem Ultraschallhomogenisierer gerührt, um eine gemischte Lösung A von Isoamylacetat, Tetraethoxysilan und Methyltriethoxysilan herzustellen.
Die gemischte Lösung A und 1,0 Masseteile der schwarzen Tonerteilchen wurden zu 30 Masseteilen an 0,1 Masse-% wässrigen Natriumdodecylbenzolsulfonat gegeben und wurden mit 5 Masseteilen an 29 Masse-% wässriger NH₄OH gemischt. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur (25°C) für 12 Stunden gerührt. Die Mischung wurde mit Ethanol gewaschen und dann mit gereinigtem Wasser. Teilchen wurden abfiltriert und wurden getrocknet, um Vergleichstonerteilchen 10 herzustellen. Die Vergleichstonerteilchen 10 wiesen eine Bedeckungsschicht auf, die aus gebundenen Agglomeraten gebildet ist.
Der Toner wies eine gewichtsgemittelte Teilchengröße von 5,8 µm auf. Tabelle 8 listet die physikalischen Eigenschaften der Vergleichstonerteilchen 10 auf.
BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM 1
100 Masseteile der Tonerteilchen 1 wurden mit 0,5 Masseteilen an hydrophobem Siliciumoxid (BET spezifische Oberfläche: 200 m²/g, die hydrophober Behandlung mit 2,5 Masse-% an Hexamethyldisilazan und 2,5 Masse-% an 100 cps Silikonöl unterworfen wurden) und 0,2 Masseteile an Aluminiumoxid (BET-spezifische Oberfläche: 60 m²/g) in einem Henschelmischer (hergestellt von Mitsui Mining Co., Ltd.) gemischt, dadurch wurde ein Toner 1 hergestellt.
<Evaluierung>
Messung der triboelektrischen Ladungsmenge des Toners
Die triboelektrische Ladungsmenge des Toners kann durch das folgende Verfahren bestimmt werden. Zunächst werden ein Toner und ein Standardträger für negativ ladbare Toner (Handelsname: N-01, hergestellt von der Image Society of Japan, nur diejenigen die durch 250 Maschen (bzw. mesh) durchlaufen werden verwendet) für eine vorherbestimmte Zeit in der folgenden Umgebung stehengelassen. Nachdem Stehenlassen für 24 Stunden bei der Evaluierung bei niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit (10°C/15%RH), bei normaler Temperatur und Luftfeuchtigkeit (25°C/50%RH) oder bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (32,5°C/85%RH), oder nachdem Stehenlassen für 168 Stunden bei der Evaluierung in einer heftigen (engl. severe) Umgebung (40°C/95%RH), wurden der Toner und der Standardträger für negativ ladfähige Toner stehengelassen für 24 Stunden in einer sehr hohen Temperatur und Luftfeuchtigkeits-(32,5°C/90%RH)-Umgebung. Nachdem Stehenlassen werden der Toner und der Träger in einem Turbula Mischer in jeder Umgebung für 120 Sekunden zusammengemischt. Der Toner macht 5 Masse-% aus. Innerhalb 1 Minute nachdem Mischen wird die triboelektrische Ladungsmenge des Toners in einer normalen Temperatur und Luftfeuchtigkeits-(25°C/50%RH)-Umgebung gemessen. Noch genauer wird ein metallischer Container mit einem elektrisch leitfähigen Sieb an dessen Boden mit einem gemischten Entwicklungsmittel geladen. Das elektrisch leitfähige Sieb weist eine Sieböffnung von 20µm auf. Der Toner wird mit einem Absauggerät durch das elektrisch leitfähige Sieb abgesaugt. Die Massendifferenz aufgrund des Absaugens und das Potential, das in einem Kondensator gespeichert wird, der mit dem Container verbunden ist, werden gemessen. Der Absaugdruck ist 4,0 kPa. Die triboelektrische Ladungsmenge des Toners wird aus der Massendifferenz, dem gespeicherten Potential und der Kapazität des Kondensators unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. $Q (mC / V) = C \times V/ (W)$

Q: triboelektrische Ladungsmenge des Ladungskontrollharzes und Toners
C (µF): Kapazität des Kondensators
V (Volt): Potential, das in dem Kondensator gespeichert ist
W (g): Massendifferenz aufgrund des Absaugens

Messung der Bilddichte
Die Bilddichte wurde mit einem Tandemsystem-Laserstrahl-Drucker LBP7700 hergestellt von CANON KABUSHIKI KAISHA, wie in 3 illustriert, gemessen.
Zuerst wurde eine Tonerkartusche des Druckers mit 150 g des Toners 1 geladen.
Die den Toner enthaltende Tonerkartusche wurde in einer niederen Temperatur und niederen Luftfeuchtigkeit (10°C/15%RH) Umgebung, in einer normalen Temperatur und Luftfeuchtigkeit (25°C/50%RH) Umgebung oder in einer hohen Temperatur und hohen Luftfeuchtigkeit (32°C/85%RH) Umgebung für 24 Stunden stehengelassen. Nachdem die Tonerkartusche in jeder Umgebung für 24 Stunden stehengelassen wurde, wurde ein Bild, das einen Vollbildabschnitt beinhaltete und eine Bedruckungsrate von 30% aufwies, auf 1.100 Blättern ausgedruckt. Die Bilddichte des Vollbildabschnitts wurde aus dem anfänglichen Bild und dem Bild auf dem 1.100sten Blatt bestimmt.
Die gleiche Messung wurde, durch die gleiche Bildbildung nachdem die Tonerkartusche in einer strengen Umgebung (40°C/95%RH) für 168 Stunden und dann bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (32,5°C/90%RH) für 24 Stunden stehengelassen wurde, durchgeführt.
Die Bilddichte wurde mit einem Macbeth Densitometer (RD-914: hergestellt von Macbeth), der mit einem SPI Auxiliarfilter (bzw. Zusatzfilter) ausgestattet war, gemessen. Die Evaluierungskriterien für die Bilddichte waren wie folgt:

A: 1,45 oder mehr
B: 1,40 oder mehr und weniger als 1,45
C: 1,30 oder mehr und weniger als 1,40
D: 1,25 oder mehr und weniger als 1,30
E: 1,20 oder mehr und weniger als 1,25
F: weniger als 1,20

Evaluierung der Verschmutzung der Komponenten
Nachdem die 1.100 Bilder ausgedruckt wurden in der Bilddichtemessung wurde ein weiteres Bild auf einem Blatt ausgedruckt. Die erste Hälfte des Bildes war ein Halbtonbild (tonertragende Menge: 0,25 mg/cm²) und die zweite Hälfte des Bildes war ein Vollbild (tonertragende Menge: 0,40 mg/cm²). Die Verschmutzung der Komponenten wurde aus dem Bild gemäß den folgenden Kriterien evaluiert. Das Transfermaterial war ein 70 g/m² A4 großes Blatt und das Bild wurde in der transversalen Richtung ausgedruckt.

A: Weder vertikale Streifen in der Papierausstoßrichtung, noch Punkte mit verschiedenen Dichten wurden auf der Entwicklungswalze und auf dem Halbtonabschnitt und Vollabschnitt des Bildes beobachtet.
B: Obwohl ein oder zwei schmale Streifen an beiden Enden der Entwicklungswalze in der umfänglichen Richtung beobachtet werden, und/oder ein bis drei schmelz-anhaftende Teilchen auf der photoempfindlichen Trommel beobachtet werden, werden weder vertikale Streifen in der Papierausstoßrichtung noch Punkte mit verschiedenen Dichten auf dem Halbtonabschnitt und Vollabschnitt des Bildes beobachtet.
C: Drei bis fünf schmale Streifen werden an beiden Enden der Entwicklungswalze in der umfänglichen Richtung beobachtet, und/oder vier oder fünf schmelz-anhaftende Teilchen werden auf der photoempfindlichen Trommel beobachtet. Ansonsten können, obwohl sehr wenige vertikale Streifen in der Papierausstoßrichtung und/oder wenige Punkte mit unterschiedlichen Dichten auf dem Halbtonabschnitt und Vollabschnitt des Bildes beobachtet werden, die vertikalen Streifen und Punkte durch eine Bildprozessierung gelöscht werden.
D: Sechs bis zwölf schmale Streifen werden an beiden Enden der Entwicklungswalze in der umfänglichen Richtung beobachtet, und/oder sechs bis zwanzig schmelz-anhaftende Teilchen werden auf der photoempfindlichen Trommel beobachtet. Ansonsten werden wenige Streifen und/oder Punkte mit unterschiedlichen Dichten auf dem Halbtonabschnitt und Vollabschnitt des Bildes beobachtet und die Streifen und Punkte können nicht durch eine Bildprozessierung gelöscht werden.
E: Einundzwanzig oder mehr schmale Streifen werden an beiden Enden der Entwicklungswalze in der umfänglichen Richtung beobachtet und/oder 21 oder mehr schmelz-anhaftende Teilchen werden auf der photoempfindlichen Trommel beobachtet. Andererseits werden Streifen oder Punkte mit unterschiedlichen Dichten auf dem Halbtonabschnitt und Vollabschnitt des Bildes beobachtet, und die Streifen und Punkte können nicht durch eine Bildprozessierung gelöscht werden.

Evaluierung der Niedertemperaturfixierbarkeit (Niedertemperatur-Offset-Endtemperaur)
Eine Fixiereinheit des Laserstrahldruckers LBP7700, der von CANON KABUSHIKI KAISHA hergestellt ist, wurde so modifiziert, dass die Fixierungstemperatur eingestellt werden konnte. Ein unfixiertes Tonerbild wurde auf ein Aufzeichnungspapier bei einer tonertragenden Menge von 0,4 mg/cm² mit der modifizierten Fixiereinheit bei einer Prozessgeschwindikeit von 230 mm/s warm-aufgepresst. Die Fixiertemperatur wurde in 5°C Schritten geändert.
Bezüglich der Fixierbarkeit wurde ein fixiertes Bild 10 Mal mit einem Kimwipe [S-200 (Nippon Paper Crecia Co., Ltd.)] bei einer Last von 75 g/cm² gerieben. Unter den Temperaturen bei welchen die Dichteabnahmrate aufgrund des Reibens weniger als 5% war, wurde die niedrigste Temperatur als die Niedertemperatur-Offset-Endtemperatur angesehen. Die Evaluierung wurde bei normaler Temperatur und Luftfeuchtigkeit (25°C/50%RH) durchgeführt.
Evaluierung der Schleierbildung (bzw. Fogging)
Die Schleierbildungsdichte (%) wurde aus einem Unterschied zwischen dem weißen Level eines weißen Grundabschnitts eins ausgedruckten Bildes und dem weißen Level eines Transfermaterials vor der Bildbildung, die mit einem „Reflektometer“ (hergestellt von Tokyo Denshoku. Co., Ltd.) gemessen sind, berechnet.
Die Bildschleierbildung wurde nach den folgenden Kriterien evaluiert

A: weniger als 1,0%
B: 1,0% oder mehr und weniger als 1,5%
C: 1,5% oder mehr und weniger als 2,0%
D: 2,0% oder mehr und weniger als 2,5%
E: 2,5% oder mehr und weniger als 3,0%
F: 3,0% oder mehr

Lagerungsstabilitätstest
Nachdem ungefähr 10 g des Toners in einem 100-ml Fläschchen bei einer Temperatur von 55°C und bei einer Luftfeuchtigkeit von 20% für 15 Tage stehengelassen wurden, wurde der Toner visuell inspiziert.

A: keine Veränderung
B: bröselige Agglomerate wurden beobachtet.
C: nichtbröslige Agglomerate wurden beobachtet.
D: keine Fließfähigkeit
E: offenkundiges Zusammenbacken (bzw. caking)

Langzeitlagerungsstabilitätstest
Nachdem ungefähr 10 g des Toners in einem 100-ml Fläschchen bei einer Temperatur von 45°C und einer Luftfeuchtigkeit von 95% für 3 Monate stehengelassen wurden, wurde der Toner visuell inspiziert.

A: keine Veränderung
B: bröselige Agglomerate werden beobachtet.
C: nichtbröslige Agglomerate werden beobachtet.
D: keine Fließfähigkeit
E: offensichtliches Zusammenbacken (bzw. caking)

BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN 2 BIS 29
Toner 2 bis 29 wurden in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 hergestellt, außer dass die Tonerteilchen 1 mit den Tonerteilchen 2 bis 29 ersetzt wurden. Die Toner 2 bis 29 wurden in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 evaluiert. Tabellen 13, 14 und 15 listen die Resultate auf.
VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 10
Vergleichstoner 1 bis 10 wurden in der gleichen Weise wie in dem Ausführungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Tonerteilchen 1 mit den Vergleichstonerteilchen 1 bis 10 ersetzt wurden. Die Vergleichstoner 1 bis 10 wurden in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 evaluiert. Tabelle 16 listet die Resultate auf.
BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM 30
Die Evaluierung wurde in der gleichen Weise wie in der beispielhaften Ausführungsform 1 durchgeführt, außer dass der Toner 1 mit den Tonerteilchen 1 (Tonerteilchen ohne die externen Additive wurden verwendet) ersetzt wurde. Tabelle 15 zeigt die Resultate. Die Resultate waren vergleichbar zu den Resultaten in Ausführungsbeispiel 1.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 31
Jede Tonerkartusche eines Tandemsystem-Laserstrahl-Druckers LBP7700 hergestellt von CANON KABUSHIKI KAISHA, wie in 3 illustriert, wurde mit 150 g des Toners 1 (cyan), des Toners 23 (schwarz), des Toners 28 (magenta) oder des Toners 29 (gelb) geladen. Die vier Farbtonerkartuschen wurden in einer niederen Temperatur und niederen Luftfeuchtigkeit L/L (10°C/15%RH) Umgebung in einer normalen Temperatur und Luftfeuchtigkeit N/N (25°C/50%RH) Umgebung oder in einer hohen Temperatur und Luftfeuchtigkeit H/H (32,5°C/85%RH) Umgebung für 24 Stunden stehengelassen. Nachdem die Tonerkartuschen in jeder Umgebung für 24 Stunden stehengelassen wurden, wurden die Farbtonerkartuschen in den LBP7700 montiert, und ein Bild, das einen Vollbildbereich beinhaltet und eine Bedruckungsrate von 30,0% aufweist, wurde auf 1.100 Blättern ausgedruckt. Das anfängliche Bild und das Bild auf dem 1.100sten Blatt wurden für die Vollbilddichte und die Schleierbildung evaluiert. Die Verschmutzung der Komponenten (Filmbildung, Entwicklungsstreifen) nach 1.100 ausgegebenen Blättern wurde ebenfalls evaluiert. Die Evaluierungsresultate waren gut.

Die Farbtonerkartuschen wurden in einer schweren Umgebung (40°C/95%RH) für 168 Stunden stehengelassen und dann bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (32,5°C/90%RH) für 24 Stunden. Die gleiche Bildbildung und die gleiche Messung wurden dann durchgeführt. Als ein Resultat gab es keine praktischen Schwierigkeiten und gute Resultate wurden erhalten. Tabelle 1

Tonerteilchen			Tonerteilchen 1	Tonerteilchen 2	Tonerteilchen 3	Tonerteilchen 4	Tonerteilchen 5
Monomer	Styrol	Masseteile	70,0	70,0	70,0	70,0	70,0
	n-Butylacrylat	Masseteile	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0
	Divinylbenzol	Masseteile	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
	Silan	Silane1	Methyltriethoxysilan	Ethyltriethoxysilan	n-Propyltriethoxysilan	n-Butyltriethoxysilan	Phenyltriethoxysilan
		Silan 1 Masseteile	15,0	15,0	15,0	15,0	15,0
		Silan 2	-	-	-	-	-
		Silan 2 Masseteile	-	-	-	-	-
Polyesterharz		Typ	(1)	(1)	(1)	(1)	(1)
Polyesterharz		Masseteile	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Trennmittel		Typ	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat
		Masseteile	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
		Schmelzpunkt (°C)	72,1	72,1	72,1	72,1	72,1
		Wärmeabsorptionsmenge (J/g)	210,3	210,3	210,3	210,3	210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp	P.B.15:3	P.B.15:3	P.B.15:3	P.B.15:3	P.B.15:3
Farbmittel		Masseteile	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ		t-Butyl peroxvpivalat	t-Butyl peroxvpivalat	t-Butyl peroxvpivalat	t-Butyl peroxvpivalat	t-Butyl peroxvpivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur	70	70	70	70	70
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	5,1	5,1	5,1	5,1	5,1
	Reaktion 2	Temperatur	85	85	85	85	85
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
	Reaktion 3	Temperatur	100	100	100	100	100
	Reaktion 3	Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
physikalische Eigenschaften des Toners	THF-unlösliche Materie (%)		12,1	12,3	13,1	13	11,4
	durchschnittliche Zirkularität		0,981	0,982	0,983	0,982	0,981
	Zirkularitätsmodus gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
			34000	34200	34400	33700	32400
	gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		12,6	12,3	11,4	11,2	12,4
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,6	5,6	5,7	5,6	5,5
	gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser (µm)		5,6	5,6	5,6	5,6	5,5
	zahlengemittelte Teilchengröße (µm)		5,2	5,2	5,2	5,2	5,2
	endotherme Hauptpeaktemperatur (°C)		70,2	70,4	70,4	70,5	70,4
	integrale Wärmemenge (J/g)		19,2	19,7	19,4	19,7	19,5
	Glasübergangspunkt (°C)		50,1	48,9	50,2	50,4	50,1
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	19000	18000	19000	19000	19300

Tabelle 2

Tonerteilchen			Tonerteilchen 6	Tonerteilchen 7	Tonerteilchen 8	Tonerteilchen 9	Tonerteilchen 10
Monomer	Styrol	Masseteile	70,0	70,0	70,0	70,0	70,0
	n-Butylacrylat	Masseteile	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0
	Divinylbenzol	Masseteile	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
	Silan	Silan 1	Methyltrimethoxysilan	Methyltriisopropoxysilan	Methyldiethoxychlorosilan	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan
		Silan 1 Masseteile	15,0	15,0	15,0	30,0	10,4
		Silan 2	-	-	-	-	-
		Silan 2 Masseteile	-	-	-	-	-
Polyesterharz		Typ	(1)	(1)	(1)	(1)	(1)
Polyesterharz		Masseteile	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Trennmittel		Typ	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat
		Masseteile	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
		Melting point (°C)	72,1	72,1	72,1	72,1	72,1
		Wärmeabsorptionsmenge (J/g)	210,3	210,3	210,3	210,3	210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3
Farbmittel		Masseteile	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ		t-Butyl peroxypivalat	t-Butyl peroxypivalat	t-Butyl peroxypivalat	t-Butyl peroxypivalat	t-Butyl peroxypivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur	70	70	70	70	70
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	5,1	5,1	5,1	5,1	5,1
	Reaktion 2	Temperatur	85	85	85	85	85
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
	Reaktion 3	Temperatur	100	100	100	100	100
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
Tonerphysikalische Eigenschaften	THF-unlösliche Materie (%)		12,4	12,3	12,5	10,9	11
	durchschnittliche Zirkularität		0,981	0,981	0,982	0,981	0,981
	Zirkularitätsmodus		1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
	gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		34000	34000	34100	34200	34100
	gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		11,3	11,5	11,7	11,2	11,2
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,6	5,5	5,4	5,4	5,4
	gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser (µm)		5,6	5,6	5,6	5,6	5,6
	zahlengemittelte Teilchengröße (µm)		5,2	5,2	5,2	5,2	5,2
	endotherme Hauptpeaktemperatur (°C)		70,3	70,3	70,3	70,3	70,4
	integrale Wärmemenge (J/g)		19,4	19,3	19,3	19,2	18,9
	Glasübergangspunkt (°C)		49,1	49,2	50,1	50,4	50,4
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	19800	18500	19000	18500	19000

Tabelle 3

Tonerteilchen			Tonerteilchen 11	Tonerteilchen 12	Tonerteilchen 13	Tonerteilchen 14	Tonerteilchen 15
Monomer	Styrol	Masseteile	70,0	70,0	70,0	70,0	70,0
	n-Butylacrylat	Masseteile	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0
	Divinylbenzol	Masseteile	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
	Silan	Silan 1	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan
		Silan 1 Masseteile	9,5	4,0	3,0	15,0	15,0
		Silan 2	-	-	-	-	-
		Silan 2 Masseteile	-	-	-	-	-
Polyesterharz		Typ	(1)	(1)	(1)	(1)	(1)
Polyesterharz		Masseteile	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Trennmittel		Typ	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat
		Masseteile	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
		Schmelzpunkt (°C)	72,1	72,1	72,1	72,1	72,1
		Wärmeabsorptionsmen ge (J/g)	210,3	210,3	210,3	210,3	210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3
Farbmittel		Masseteile	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ		t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur	70	70	70	70	70
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	5,1	5,1	5,1	5,1	5,1
	Reaktion 2	Temperatur	85	85	85	85	85
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	10,2	5,1
	Reaktion 3	Temperatur	100	100	100	100	100
	Reaktion 3	Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	7,0	7,0	7,0	10,2	5,1
Tonerphysikalische Eigenschaften	THF unlösliche Materie (%)		11,2	9,8	10,4	11,2	12,1
	durchschnittliche Zirkularität		0,980	0,980	0,980	0,981	0,982
	Zirkularitätsmodus		1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
	gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		34700	34600	34200	34200	32200
	gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		11,0	11,2	11,4	11,4	11,3
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,4	5,5	5,6	5,5	5,5
	Gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser(µm)		5,6	5,7	5,7	5,6	5,6
	zahlengemittelte Teilchengröße(µm)		5,2	5,2	5,2	5,2	5,2
	endotherme Hauptpeaktemperatur(°C)		70,1	70,6	70,8	70,2	70,4
	Integrale Wärmemenge(J/g)		19,4	19,4	19,2	19,3	19,7
	Glasübergangstemperatur(°C)		50,3	50,3	50,1	50,4	50,5
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	18600	18700	19200	19300	19800

Tabelle 4

Tonerteilchen			Tonerteilchen 16	Tonerteilchen 17	Tonerteilchen 18	Tonerteilchen 19	Tonerteilchen 20
Monomer	Styrol	Masseteile	70,0	70,0	70,0	70,0	70,0
	n-Butylacrylat	Masseteile	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0
	Divinylbenzol	Masseteile	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
	Silan	Silan 1	Methyltriethoxvsilan	Methyltriethoxvsilan	Methyltriethoxvsilan	Methyltrimethoxvsilan	Methyltriethoxvsilan
		Silan 1 Masseteile	15,0	7,5	12,5	7,5	15,0
		Silan 2	-	Tetraethoxysilan	Vinyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan	-
		Silan 2 Masseteile	-	7,5	2,5	7,5	-
Polyesterharz		Typ	(1)	(1)	(1)	(1)	(1)
Polyesterharz		Masseteile	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Trennmittel		Typ	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat
		Masseteile	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
		Schmelzpunkt (°C)	72,1	72,1	72,1	72,1	72,1
		Wärmeabsorptionsmen ge (J/g)	210,3	210,3	210,3	210,3	210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3	P,B,15:3
Farbmittel		Masseteile	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel 1	Masseteile	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ		t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur	70	70	70	70	70
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	5h
		pH	4,1	5,1	5,1	5,1	5,1
	Reaktion 2	Temperatur	85	85	85	85	85
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h	10h
		pH	4,1	7,0	7,0	7,0	7,0
	Reaktion 3	Temperatur	100	100	100	100	-
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h	5h	5h	5h
		pH	4,1	7,0	7,0	7,0
Tonerphysikalische Eigenschaften	THF unlösliche Materie (%)		10,2	11,6	13,4	10,4	12,1
	durchschnittliche Zirkularität		0,982	0,983	0,974	0,981	0,982
	Zirkularitätsmodus		1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		31400	34200	34600	34700	33700
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		11,3	11,4	11,4	11,3	11,4
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,5	5,5	5,4	5,4	5,6
	Gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser(µm)		5,6	5,6	5,6	5,6	5,5
	Zahlengemittelte Teilchengröße(µm)		5,2	5,2	5,2	5,2	5,2
	endotherme Hauptpeaktemperatur(°C)		70,4	70,4	70,4	70,3	70,3
	Integrale Wärmemenge(J/g)		19,3	19,6	19,4	19,6	19,4
	Glasübergangstemperatur(°C)		50,1	50,2	50,4	50,7	50,5
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	19600	18600	19100	19800	18900

Tabelle 5

Tonerteilchen			Tonerteilchen 21	Tonerteilchen 22	Tonerteilchen 23	Tonerteilchen 24	Tonerteilchen 25
Monomer	Styrol	Masseteile	70,0	in der Beschreibung beschrieben	70,0	in der Beschreibung beschrieben	in der Beschreibung beschrieben
	n-Butylacrylat	Masseteile	30,0		30,0
	Divinylbenzol	Masseteile	0,10		0,10
	Silan	Silan 1	Methyltriethoxysilan		Methyltriethoxysilan
		Silan 1 Masseteile	15,0		15,0
		Silan 2	-		-
		Silan 2 Masseteile	-		-
Polyesterharz		Typ	(1)		(1)
Polyesterharz		Masseteile	5,0		5,0
Trennmittel		Typ	Behenylbehenat		Behenylbehenat
		Masseteile	10,0		10,0
		Schmelzpunkt (°C)	72,1		72,1
		Wärmeabsorptionsmen ge (J/g)	210,3		210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp	P,B,15:3		Kohlenstoffschwarz
Farbmittel		Masseteile	6,5		10
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile	0,5		0,5
Negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel 1	Masseteile	0,5		0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ		t-Butyl peroxipivalat		t-Butyl peroxipivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile	14,0		14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur	70		70
		Beibehaltungszeit (Stunden)	10h		5h
		pH	5,1		5,1
	Reaktion 2	Temperatur	85		85
		Beibehaltungszeit (Stunden)	5h		5h
		pH	7,0		7,0
	Reaktion 3	Temperatur	-		100
		Beibehaltungszeit (Stunden)			5h
		pH			7,0
Tonerphysikalische Eigenschaften	THF unlösliche Materie (%)		11,9	28,4	12,1	26,2	9,7
	durchschnittliche Zirkularität		0,982	0,976	0,981	0,978	0,967
	Zirkularitätsmodus		1,00	0,99	1,00	1,00	0,98
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		36200	38200	34200	33800	42300
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		11,4	17,9	12,6	16,4	20,1
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,6	5,6	5,7	5,5	5,6
	Gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser(µm)		5,5	5,5	5,6	5,6	5,5
	Zahlengemittelte Teilchengröße(µm)		5,2	5,1	5,2	5,1	5,0
	endotherme Hauptpeaktemperatur(°C)		70,3	70,2	70,2	70,2	70,4
	Integrale Wärmemenge(J/g)		19,5	19,2	19,2	19,1	19,6
	Glasübergangstemperatur(°C)		50,4	53,2	50,1	51,2	48,4
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	19100	17200	19000	25000	16500

Tabelle 6

Tonerteilchen			Tonerteilchen 26	Tonerteilchen 27	Tonerteilchen 28	Tonerteilchen 29
Monomer	Styrol	Masseteile	in der Beschreibung beschrieben	62,0	70,0	70,0
	n-Butylacrylat	Masseteile		38,0	30,0	30,0
	Divinylbenzol	Masseteile		0,10	0,10	0,10
	Silan	Silan 1		Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan	Methyltriethoxysilan
		Silan 1 Masseteile		15,0	15,0	15,0
		Silan 2		Dimethyldiethoxysilan, titanium tetra-n-butoxid	-	-
		Silan 2 Masseteile		1,0, 1,0	-	-
Polyesterharz		Typ		(1)	(1)	(1)
Polyesterharz		Masseteile		5,0	5,0	5,0
Trennmittel		Tvp		Behenylbehenat	Behenylbehenat	Behenylbehenat
		Masseteile		10,0	10,0	10,0
		Schmelzpunkt (°C)		72,1	72,1	72,1
		Wärmeabsorptionsmenge (J/g)		210,3	210,3	210,3
Farbmittel		Farbmitteltyp		P,B,15:3	P,R,122	P,Y,155
Farbmittel		Masseteile		6,5	8,0	6,0
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollharz 1	Masseteile		0,5	0,5	0,5
negatives Ladungskontrollmittel	Ladungskontrollmittel1	Masseteile		0,5	0,5	0,5
Öl-löslicher Initiator	Typ			t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat	t-Butyl peroxipivalat
Öl-löslicher Initiator	Zugabemenge	Masseteile		14,0	14,0	14,0
Polymerisationsbedingungen	Reaktion 1	Temperatur		70	70	70
		Beibehaltungszeit (Stunden)		5h	5h	5h
		pH		5,1	5,1	5,1
	Reaktion 2	Temperatur		85	85	85
		Beibehaltungszeit (Stunden)		5h	5h	5h
		pH		7,0	7,0	7,0
	Reaktion 3	Temperatur		100	100	100
		Beibehaltungszeit (Stunden)		5h	5h	5h
		pH		7,0	7,0	7,0
Tonerphysikalische Eigenschaften	THF unlösliche Materie (%)		18,7	11,7	12,8	11,7
	durchschnittliche Zirkularität		0,984	0,981	0,978	0,982
	Zirkularitätsmodus		1,00	1,00	1,00	1,00
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		61000	33000	37400	31200
	Gewichtsgemitteltes Molekulargewicht/zahlengermitteltes Molekulargewicht der Tonerteilchen		22,1	12,6	14,2	11,8
	Kreis-äquivalenter Durchmesser Dtem berechnet aus der Querschnittsfläche des Toners (µm)		5,7	5,6	5,7	5,6
	Gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser(µm)		5,7	5,6	5,7	5,6
	Zahlengemittelte Teilchengröße(µm)		5,1	5,2	5,3	5,3
	endotherme Hauptpeaktemperatur(°C)		70,4	70,2	70,3	70,2
	Integrale Wärmemenge(J/g)		19,1	19,2	19,0	19,4
	Glasübergangstemperatur(°C)		51,4	39,9	49,8	50,2
	Flusstester	80°C Viskosität (Pa·S)	18100	8700	21200	18100

Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Dem Umfang der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation so auszulegen, dass alle solche Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen mit eingeschlossen werden.
Ein Toner enthält Tonerteilchen mit einer ein Organosiliciumpolymer enthaltenden Oberflächenschicht.
Das Organosiliciumpolymer weist eine bestimmte partielle Struktur auf. Die Oberflächenschicht weist eine bestimmte Dicke Dav. auf. Das Verhältnis von Siliciumionen zu Kohlenstoffionen, die von den Tonerteilchen in Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit Primärionen emittiert werden, bei Zuordnungsmessung durch FIB-TOF-SIMS ist spezifisiert.

Claims

Toner, der Tonerteilchen umfasst, von denen jedes eine Organosiliciumpolymer-enthaltende Oberflächenschicht aufweist, wobei das Organosiliciumpolymer eine durch die folgende Formel (T3) dargestellte partielle Struktur aufweist, R-Si (O_1/2)₃ (T3) wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet, wobei die Oberflächenschicht eine durchschnittliche Dicke Dav. von 5,0 nm oder mehr und 150,0 nm oder weniger, wie durch Betrachten eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gemessen, aufweist, und der Toner ein Verhältnis (ASi/AC) von 20,00 oder mehr in einer Zuordnungsmessung mittels Fokussierter-Ionenstrahl-Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektroskopie (FIB-TOF-SIMS) aufweist, wobei ASi ISi/I bezeichnet, AC IC/I bezeichnet, ISi eine Intensität von Siliciumionen bezeichnet, IC eine Intensität von Kohlenstoffionen bezeichnet und I die Anzahl an Primärionen bezeichnet, wobei die Siliciumionen und Kohlenstoffionen von den Tonerteilchen als Reaktion auf die Bestrahlung der Tonerteilchen mit den Primärionen emittiert werden.
Toner nach Anspruch 1, wobei eine Konzentration an Siliciumelementen an einer Oberfläche der Tonerteilchen 2,5 Atomprozent oder mehr, wie durch Elektronenspektroskopie für chemische Analyse (ESCA) gemessen, ist.
Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Prozentsatz an Liniensegmenten Ar_n (n = 1 bis 32), die FRA_n von 5,0 nm oder weniger aufweisen, bei einer Betrachtung eines Querschnitts von jedem der Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), 20,0% oder weniger ist, wobei Ar_n (n = 1 bis 32) 32 Liniensegmente bezeichnet, die von einem Mittelpunkt einer Langachse L zu einer Oberfläche der Tonerteilchen in Intervallen von 11,25 Grad bezüglich eines Liniensegments a gezeichnet werden, die Langachse L eine längste Sehne in dem Querschnitt von jedem der Tonerteilchen ist, das Liniensegment a eines der Liniensegmente ist, die durch Teilen der Langachse L an dessen Mittelpunkt gebildet werden, und FRA_n (n = 1 bis 32) eine Länge der Oberflächenschicht entlang der Ar_n (n = 1 bis 32) bezeichnet.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Organosiliciumpolymer durch Polymerisation einer Organosiliciumverbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Struktur hergestellt wird:
wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bezeichnet, und R², R³ und R⁴ unabhängig ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe, eine Acetoxygruppe oder eine Alkoxygruppe bezeichnen.
Toner nach Anspruch 4, wobei R¹ in der Formel (1) eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe oder eine Phenylgruppe bezeichnet.
Toner nach Anspruch 5, wobei R¹ in der Formel (1) eine Methylgruppe bezeichnet.
Toner nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei R², R³ und R⁴ in der Formel (1) unabhängig eine Alkoxygruppe bezeichnen.
Toner nach Anspruch 7, wobei R², R³ und R⁴ in der Formel (1) unabhängig eine Methoxygruppe oder eine Ethoxygruppe bezeichnen.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Tonerteilchen durch Bilden von Teilchen aus einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung in einem wässrigen Medium, wobei die polymerisierbare Monomerzusammensetzung einen Farbstoff und ein polymerisierbares Monomer enthält, und Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers hergestellt werden.
Toner nach Anspruch 9, wobei die polymerisierbare Monomerzusammensetzung ein Styrolmonomer und ein polymerisierbares Acryl- oder Methacrylmonomer als polymerisierbare Monomere enthält.