DE102017101171B4 - Toner - Google Patents

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Abstract

Toner, umfassend Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, die ein Organosiliciumpolymer enthält, wobei:das Organosiliciumpolymer ein Siloxan-basiertes Polymer mit Teilstrukturen, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, umfasst; undin einer Auftragung, die durch29Si-NMR-Messung eines Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen erhalten ist, eine Fläche RT3 eines Peaks, der einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, und eine Fläche RfT3 eines Peaks, der der durch die folgende Formel (2) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, die folgende Formel (3) erfüllen:0,200>(Rf3/RT3)≥0,050R -SiO3/2(1)in der Formel (1) stellt R eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar;Rf— SiO3/2(2)in der Formel (2) stellt Rf eine durch irgendeine der folgenden Formeln (i) und (ii) dargestellten Strukturen dar,*in jeder der Formeln (i) und (ii) stellt einen Bindungsabschnitt mit einem Siliciumatom dar, und L in der Formel (ii) stellt eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe oder eine Phenylengruppe dar.* - CH = CH2(i)* - L— CH = CH2(ii)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen Bildes, der in Bilderzeugungsverfahren zu verwenden ist, wie etwa Elektrophotographie und elektrostatischem Drucken.
  • Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Ein typischer Apparat eines elektrophotographischen Systems, der einen Toner verwendet, ist beispielsweise ein Laserdrucker oder eine Kopiermaschine. In den vergangenen Jahren ist die farbige Ausgestaltung solch eines Apparats schnell vorangeschritten und somit wurde eine weitere Verbesserung der Bildqualität benötigt. Folglich wurden verschiedene Untersuchungen im Hinblick auf die Steuerung einer Ladefähigkeit und einer Fließfähigkeit zum Erhalten einer stabil hohen Bildqualität durchgeführt.
  • In der Japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer JP 2014-142605 A gibt es eine Offenbarung einer Technologie, die das externe Zugeben von Siliciumoxidteilchen, die jeweils einen spezifischen Kohlenstoffgehalt aufweisen, und Kompositoxidteilchen zu Tonerteilchen zum Unterdrücken einer Verringerung der Ladefähigkeit eines Toners einschließt.
  • Zusätzlich wurde in den vergangenen Jahren die folgende Gestaltung vorgenommen. Die Menge eines Toners, mit der eine Kartusche zu beladen ist, wird in größtmöglichem Ausmaß verringert, so dass der Toner gleichzeitig mit dem Austausch der Kartusche aufgebraucht ist. In solch einer Ausgestaltung ist zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Austausch der Kartusche näher rückt, die Häufigkeit, mit welcher der folgende Zyklus wiederholt wird, erhöht. Die Teilchen ein und desselben Toners werden einer Entwicklung unterzogen, kehren in die Kartusche ohne entwickelt zu werden zurück und werden erneut einer Entwicklung unterzogen. Somit unterliegt der Toner wiederholt mechanischer Belastung. Folglich wird von dem Toner erwartet, dass er eine höhere Entwicklerbeständigkeit aufweist. Wenn eine Verringerung der Lademenge oder der Fließfähigkeit des Toners in einem Zustand auftritt, bei welchem die Menge des Toners in der Tonerkartusche gering ist, wird es schwierig ein zufriedenstellendes Vollbild zu erhalten.
  • In solch einem Ansatz, wie in dem in der Japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer JP 2014-142605 A offenbarten, der das Einschließen des Hervorrufens, dass die Feinteilchen an die Oberflächen der Tonerteilchen anhaften, um verschiedene Arten von Leistungsfähigkeit zu verbessern, treten das Entfernen, die Einbettung oder dergleichen der Feinteilchen mit wiederholter Verwendung des Toners über eine lange Zeitdauer auf. Wenn folglich der Toner solch einen wie oben beschriebenen Zyklus durchläuft, wird es schwierig, eine gewünschte Ladefähigkeit und Fließfähigkeit davon auf hohem Niveau beizubehalten.
  • Im Hinblick auf das Vorhergehende gibt es in der Japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer JP 2010-181439 A einen Vorschlag einer Technologie für eine Verbesserung der Entwicklerbeständigkeit. In der Japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer JP 2010-181439 A wird ein Versuch unternommen, die Entwicklerbeständigkeit zu verbessern, indem: eine Siliciumverbindung, die eine ethylenisch ungesättigte Bindung enthält, mit einem Toner reagieren gelassen wird, um die Oberflächen der Teilchen des Toners zu bedecken; und externes Zugeben anorganischer Teilchen von oberhalb der bedeckten Oberflächen, um die Ladestabilität des Toners zu verbessern. Allerdings kann ein Einfluss des Einbettens der anorganischen Teilchen nicht ignoriert werden, und folglich kann die Entwicklerbeständigkeit noch verbessert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Toner bereitzustellen, der exzellent bezüglich Entwicklerbeständigkeit ist und ein zufriedenstellendes Vollbild bereitstellen kann, selbst nachdem er kontinuierlich einer mechanischen Belastung unterzogen wurde.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, einschließlich Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, die ein Organosiliciumpolymer enthält, wobei:
    • das Organosiliciumpolymer ein Siloxan-basiertes Polymer mit Teilstrukturen, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, beinhaltet; und
    • in einer Auftragung, die durch 29Si-NMR-Messung eines Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen erhalten ist, eine Fläche RT3 eines Peaks,
    • der einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, und eine Fläche RfT3 eines Peaks, der der durch die folgende Formel (2) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, die folgende Formel (4) erfüllen:
    0,200 > ( RfT 3 / RT 3 ) 0,0500
    Figure DE102017101171B4_0002
    R —SiO3/2 (1) in der Formel (1) stellt R eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar; Rf— SiO3/2 (2) in der Formel (2) stellt Rf eine durch irgendeine der folgenden Formeln (i) und (ii) dargestellten Strukturen dar, * in jeder der Formeln (i) und (ii) stellt einen Bindungsabschnitt mit einem Siliciumatom dar, und L in der Formel (ii) stellt eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe oder eine Phenylengruppe dar. * — CH = CH2 (i) * — L— CH = CH2 (ii) Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt den Peak eines Messergebnisses in einer Auftragung, welche durch 29Si-NMR von Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen ist.
    • 1B zeigt die Aufspaltung des Peaks durch Kurven-Fitting in einer Auftragung, welche durch 29Si-NMR der Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen ist.
    • 1C zeigt einen Unterschied, der durch Subtrahieren der aufgespaltenen Peaks, die in 1B gezeigt sind, von dem Peak des Messergebnisses, das in 1A gezeigt ist, erhalten ist.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird detailliert nachfolgend beschrieben.
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, einschließlich Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, die ein Organosiliciumpolymer enthält, in welchem:
    • das Organosiliciumpolymer ein Siloxan-basiertes Polymer mit Teilstrukturen, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, beinhaltet; und
    • in einer Auftragung, die durch 29Si-NMR-Messung eines Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen erhalten ist, eine Fläche RT3 eines Peaks, der einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, und eine Fläche RfT3 eines Peaks, der der durch die folgende Formel (2) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, die folgende Formel (4) erfüllen:
    0,300 > ( RfT 3 / RT 3 ) 0,050
    Figure DE102017101171B4_0003
    R — SiO3/2 (1) in der Formel (1) stellt R eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar; Rf— SiO3/2 (2) in der Formel (2) stellt Rf eine durch irgendeine der folgenden Formeln (i) und (ii) dargestellten Strukturen dar, * in jeder der Formeln (i) und (ii) stellt einen Bindungsabschnitt mit einem Siliciumatom dar, und L in der Formel (ii) stellt eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe oder eine Phenylengruppe dar. * — CH = CH2 (i) * — L— CH = CH2 (ii) Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, einschließlich Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, die ein Organosiliciumpolymer enthält, in welchem: das Organosiliciumpolymer ein Siloxan-basiertes Polymer mit durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellten Teilstrukturen beinhaltet. Die Verschlechterung des Toners wird durch die vernetzte Struktur eines Siloxan-basierten Polymerabschnitts, der durch -SiO3/2 dargestellt ist, selbst in einem Zustand unterdrückt, bei welchem die Menge des Toners in einer Tonerkartusche gering ist, wie in einem Zustand, bei welchem ein und derselbe Toner wiederholt einen Entwicklerabschnitt durchläuft. Im Ergebnis können die Fließfähigkeit und die Ladefähigkeit des Toners selbst dann beibehalten werden, wenn der Toner wiederholt für eine lange Zeitdauer verwendet wird.
  • Zusätzlich kann das Vorhandensein des Siloxan-basierten Polymerabschnitts, der -SiO3/2 in der Oberflächenschicht enthält, die Hydrophobie der Oberfläche jedes der Tonerteilchen verbessern, und verbessert somit die Umgebungsstabilität einschließlich der Ladefähigkeit und der Fließfähigkeit des Toners. Ferner wird die Hydrophobie durch das Vorhandensein der durch „R“ dargestellten Gruppe in der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur und das Vorhandensein der durch „Rf“ dargestellten Struktur in der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur weiter verbessert. Folglich können Tonerteilchen erhalten werden, die noch exzellenter bezüglich der Umgebungsstabilität sind.
  • Das Vorhandensein des Siloxan-basierten Polymerabschnitts kann durch die 29Si-NMR-Messung des Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen bestätigt werden. Zusätzlich kann das Vorhandensein der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur durch die 13C-NMR-Messung des Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen bestätigt werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es essentiell, dass in der Auftragung, die durch die 29Si-NMR-Messung des Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen erhalten ist, ein Verhältnis zwischen der Fläche RT3 des Peaks, der der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur in dem Organosiliciumpolymer zuzuordnen ist und der Fläche RfT3 des Peaks, der der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur in dem Organosiliciumpolymer zuzuordnen ist, die folgende Formel (4) erfülle. 0,200 > ( RfT 3 / RT 3 ) 0,050
    Figure DE102017101171B4_0004
    In der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur stellt Rf eine Struktur dar, die durch irgendeine der Formeln (i) und (ii) dargestellt ist, und stellt eine Struktur dar, die eine Vinylgruppe enthält. * in jeder der Formeln (i) und (ii) stellt einen Bindungsabschnitt mit einem Siliciumatom dar, und somit ist die eine Vinylgruppe enthaltende Struktur dem Siloxan-basierten Polymerabschnitt -SiO3/2 benachbart. Als Ergebnis ihrer ausgiebigen Untersuchungen fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung heraus, dass die Struktur, die eine Vinylgruppe enthält, zum Beibehalten eines zufriedenstellenden Vollbildes in einem Zustand, bei dem die Menge des Toners in der Tonerkartusche gering ist, notwendig ist. Obwohl ein Mechanismus für das Vorhergehende nicht klar ist, haben die Erfinder angenommen, dass das Vorhandensein einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, die mit dem Siloxan-basierten Polymerabschnitt verbunden ist, die Ladedichten der Tonerteilchen optimiert, und somit eine Verbesserung der Stabilität aus jedem aus den Lademengen der Tonerteilchen und einer hohen Fließfähigkeit des Toners erzielt, und dieses Ergebnis führt zu einer stabilen Bildung des Vollbildes. Die Eigenschaft, durch welche das Vollbild stabil gebildet werden kann, wird als „Voll-Folgefähigkeit“ (bzw. Vollbild-Folgefähigkeit) bezeichnet.
  • In der vorliegenden Erfindung ist nicht nur die Tatsache, dass die durch die Formel (2) dargestellte Teilstruktur, die Teilstruktur, die die durch „Rf“ dargestellte Struktur enthält, vorhanden ist, sondern ebenso die Tatsache, dass die durch die Formel (2) dargestellte Teilstruktur, die Teilstruktur, die die durch „Rf“ dargestellte Struktur enthält, in einem spezifischen Anwesenheitsverhältnis bezüglich der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur, der Teilstruktur, die die durch „R“ dargestellte Gruppe enthält, vorhanden ist, wichtig. Speziell werden die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht aufgezeigt, wenn nicht die Formel (4) erfüllt ist. In dem Fall, wo die Menge der durch „Rf“ dargestellten Struktur exzessiv groß oder exzessiv klein ist im Vergleich zu der durch „R“ dargestellten Gruppe, wird es schwierig, ein Vollbild zufriedenstellend zu bilden, wenn die Menge an Toner in der Tonerkartusche sich verringert. In anderen Worten existiert der Optimalwert, bei welchem die Wirkungen der vorliegenden Erfindung aufgezeigt werden können, für die Vorhandenseinshäufigkeit der Struktur, die eine Vinylgruppe enthält.
  • Die Fläche RT3 und die Fläche RfT3 erfüllen die folgende Formel (4). 0,200 > ( RfT 3 / RT 3 ) 0,050
    Figure DE102017101171B4_0005
  • Wenn die Formel (4) erfüllt ist, werden eine Wechselwirkung zwischen den Tonerteilchen und einer Ladedichtebalance dazwischen optimiert, und folglich werden die Fließfähigkeit und die Ladefähigkeit des Toners weiter verbessert. Somit kann die Voll-Folgefähigkeit zufriedenstellend verbessert werden.
  • Zusätzlich ist in dem Organosiliciumpolymer die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jeder der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur bevorzugt so gering wie möglich. Wenn die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jeder der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur 3 oder mehr ist, tritt eine Verringerung der Eigenschaft, durch welche das Organosiliciumpolymer auf der Oberfläche jedes Tonerteilchens abgelagert wird, auf und eine Verringerung der Eigenschaft, durch welche die Tonerteilchen mit dem Polymer bedeckt werden, tritt in Zusammenhang mit der Reduktion auf. Wenn die Eigenschaft, durch welche die Tonerteilchen mit dem Polymer bedeckt werden, sich verringert, können die Oberflächenschichten der Tonerteilchen, die jeweils die Struktur aufweisen, die eine Vinylgruppe enthält, nicht sichergestellt werden, und folglich wird es schwierig, die Wirkungen der vorliegenden Erfindung ausreichend aufzuzeigen. Wenn zusätzlich die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jeder der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur groß ist, und die Hydrophobie der Oberfläche jedes der Tonerteilchen exzessiv groß ist, neigt eine Fluktuation der Lademenge des Toners dazu, in verschiedenen Umgebungen groß zu sein. Wenn ferner die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jedem aus der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur mehr als 6 ist, wird die folgende Tendenz beobachtet: ein Aggregat mit einer Größe 1/10 oder weniger des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (µm) der Tonerteilchen neigt dazu, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen gebildet zu werden. Das heißt, ein migratorisches Siliciumpolymer wird erzeugt und folglich neigt eine Bauteilkontamination dazu, aufzutreten. Vom Gesichtspunkt der Umgebungsstabilität des Toners und der Verhinderung der Bauteilkontamination aus ist die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jeder der durch „R“ dargestellten Gruppe und der durch „Rf“ dargestellten Struktur bevorzugt so gering wie möglich. Speziell stellt in der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur R bevorzugt eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe dar, und stärker bevorzugt stellt es eine Methylgruppe dar. Zusätzlich ist es in der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur bevorzugt, dass Rf eine durch die Formel (i) dargestellte Struktur oder eine durch die Formel (ii) dargestellte Struktur darstellt, und L stellt eine Methylengruppe dar. Die durch die Formel (1) dargestellte Teilstruktur ist stärker bevorzugt.
  • In der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur ist es, wenn Rf eine durch die Formel (ii) dargestellte Struktur darstellt, ebenso notwendig, dass L eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt. Wenn beispielsweise Leine Estergruppe enthält, ist die Bindungskraft einer Estergruppe gering und folglich wird die Entwicklerbeständigkeit des Toners dazu neigen, sich zu verringern. Folglich ist es schwierig, die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
  • Die Tatsache, dass die durch die Formeln (1) und (2) dargestellten Teilstrukturen jeweils -SiO3/2 aufweisen, ist in der vorliegenden Erfindung ebenso wichtig. In dem Fall einer Struktur (-SiO2/2), in welcher das Siliciumatom an zwei Sauerstoffatome gebunden ist, wird es schwierig, die Entwicklerbeständigkeit sicherzustellen. Dies liegt daran, dass, wenn das Siliciumatom an eine größere Anzahl an Sauerstoffatomen gebunden ist, das Siliciumatom eine anorganische Netzwerkstruktur aufbaut, die nahe der einer harten Siliciumoxidstruktur, das durch SiO2 dargestellt ist, ist. Wenn die meisten der Siloxan-basierten Polymerabschnitte in den Oberflächenschichten der Tonerteilchen jeweils -SiO2/2 sind, sind die Abschnitte von linearen Strukturen und somit werden weiche und harzartige Eigenschaften in den Oberflächen der Tonerteilchen dominant. Das heißt, eine Verringerung der Entwicklerbeständigkeit tritt auf, und folglich wird es schwierig, die Voll-Folgefähigkeit in einem Zustand zu verbessern, in welchem die Menge des Toners in der Tonerkartusche gering ist. Unterdessen ist, wenn die Siloxan-basierten Polymerabschnitte jeweils -SiO4/2 sind, das heißt eine harte Siliciumoxidstruktur, die durch SiO2 dargestellt ist, in der Teilstruktur, die durch die Formel (1) dargestellt ist, das R zum Sicherstellen der Hydrophobie nicht vorhanden. Folglich schwächt sich die Hydrophobie des Organosiliciumpolymers ab und damit verringert sich die Ladestabilität des Toners. Folglich können die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht erhalten werden.
  • Das Verhältnis zwischen den Flächen der Peaks kann hauptsächlich durch die Art und die Mengenverhältnisse eines Monomers in dem Organosiliciumpolymer gesteuert werden. Zusätzlich zu dem Vorhergehenden kann das Verhältnis ebenso durch eine Reaktionstemperatur, eine Reaktionszeit, ein Reaktionslösungsmittel und einen pH während der Bildung des Organosiliciumpolymers und die Art und Menge eines Initiators gesteuert werden.
  • Eine stärker bevorzugte Konstruktion des Toners der vorliegenden Erfindung ist wie folgt: wenn in der Röntgenphotoelektronenspektroskopieanalyse der Oberfläche jedes der Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung die Gesamtheit einer Kohlenstoffatomdichte dC, einer Sauerstoffatomdichte dO und einer Siliciumatomdichte dSi in der Oberfläche des Tonerteilchens als 100,0 Atom-% definiert ist, ist die Siliciumatomdichte dSi 2,5 Atom-% oder mehr und weniger als 28,6 Atom-%.
  • Die Röntgenphotoelektronenspektroskopieanalyse ist für die Leistungsfähigkeit der Elementaranalyse der äußersten Oberfläche mit einer Dicke von einigen Nanometern gedacht, und mit steigender Siliciumatomdichte dSi ist eine größere Menge des Organosiliciumpolymers der vorliegenden Erfindung in der Oberfläche jedes der Tonerteilchen vorhanden. Wenn dSi
    2,5 Atom-% oder mehr beträgt, ist eine ausreichende Menge des Organosiliciumpolymers in der Oberfläche jedes der Tonerteilchen vorhanden, und folglich kann die Oberflächenenergie der Oberflächenschicht verringert werden. Somit wird die Fließfähigkeit des Toners verbessert und folglich kann ein Vollbild stabiler gebildet werden, selbst wenn die Menge an Toner in der Tonerkartusche gering ist. Zusätzlich wird die Umgebungsstabilität ebenso verbessert.
  • Die Siliciumatomdichte dSi beträgt stärker bevorzugt 9,0 Atom-% oder mehr.
  • Zusätzlich kann das dSi durch ein Verfahren zum Herstellen der Tonerteilchen während der Bildung des Organosiliciumpolymers, durch die Reaktionstemperatur, die Reaktionszeit, das Reaktionslösungsmittel und den pH während der Bildung des Organosiliciumpolymers und durch die Art und Menge des Monomers des Organosiliciumpolymers gesteuert werden.
  • Zusätzlich enthalten die Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils bevorzugt 2,40 Masse-% oder mehr und 9,80 Masse-% oder weniger des Organosiliciumpolymers. Wenn der Gehalt des Organosiliciumpolymers in diesen Bereich fällt, kann die Entwicklerbeständigkeit unabhängig von der Umgebung verbessert werden, und damit kann ein zufriedenstellendes Vollbild gebildet werden, selbst in einem Zustand, bei dem die Menge des Toners in der Tonerkartusche gering ist. Ferner kann die Bauteilkontamination unterdrückt werden. Der Gehalt beträgt stärker bevorzugt 3,10 Masse-% oder mehr und 6,90 Masse-% oder weniger.
  • Die Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung weisen jeweils eine Oberflächenschicht auf, die ein Organosiliciumpolymer enthält, und können beispielsweise durch ein Herstellungsverfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte (i) bis (iv) beinhaltet. Eine durch die folgende Formel (5) dargestellte Organosiliciumverbindung wird als eine „Organosiliciumverbindung A“ bezeichnet, und eine durch die folgende Formel (6) oder (7) dargestellte Organosiliciumverbindung wird als eine „Organosiliciumverbindung B“ bezeichnet.
    • (i) Ein Schritt A1 des Hervorrufens, dass die Organosiliciumverbindung A und eine Tonerteilchenvorstufe in einem wässrigen Medium koexistieren.
    • (ii) Ein Schritt B1 des Hydrolysierens, nach dem Schritt A1, zumindest eines Teils der Organosiliciumverbindung A, gefolgt von dessen Kondensation.
    • (iii) Ein Schritt C1 des Vermischens, nach dem Schritt B1, des wässrigen Mediums, das den Schritt B1 durchlaufen hat, und der Organosiliciumverbindung B.
    • (iv) Ein Schritt D1 des Hydrolysierens, nach dem Schritt C1, zumindest eines Teils der Organosiliciumverbindung B, gefolgt von dessen Kondensation.
  • Ein Herstellungsverfahren, in welchem die Reihenfolge, in welcher die Organosiliciumverbindung A und die Organosiliciumverbindung B zugegeben wird, vertauscht ist, ist ebenso zulässig. Speziell beinhaltet das Verfahren die wie nachfolgend beschriebenen Schritte.
    • (i) Ein Schritt A2 des Hervorrufens, dass die Organosiliciumverbindung B und eine Tonerteilchenvorstufe in einem wässrigen Medium koexistieren.
    • (ii) Ein Schritt B2 des Hydrolysierens, nach dem Schritt A2, zumindest eines Teils der Organosiliciumverbindung B, gefolgt von dessen Kondensation.
    • (iii) Ein Schritt C2 des Vermischens, nach dem Schritt B2, des wässrigen Mediums, das den Schritt B2 durchlaufen hat, und der Organosiliciumverbindung A.
    • (iv) Ein Schritt D2 des Hydrolysierens, nach dem Schritt C2, zumindest eines Teils der Organosiliciumverbindung A, gefolgt von dessen Kondensation.
    Figure DE102017101171B4_0006
    Figure DE102017101171B4_0007
    Figure DE102017101171B4_0008
    In den Formeln (5) bis (7) stellt Ra eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar, R1 bis R9 stellen jeweils ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe dar, und L stellt eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe oder eine Phenylengruppe dar.
  • In dem Herstellungsverfahren tritt durch die Verwendung der Organosiliciumverbindung A oder B, die in dem wässrigen Medium im Voraus vorhanden ist, wobei die Verbindung zumindest teilweise kondensiert ist, als ein Nukleus, die Wachstumsreaktion der Organosiliciumverbindung B oder A, die in dem wässrigen Medium vorhanden ist, später auf. Somit kann das Organosiliciumpolymer der vorliegenden Erfindung effektiv an die Oberfläche jedes der Tonerteilchen angehaftet werden. Im Ergebnis kann die Entwicklerbeständigkeit verbessert werden.
  • Der Begriff „Tonerteilchenvorstufe“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Rohmaterialien für die Tonerteilchen, die in einen Tröpfchenzustand mittels Vermischen und Granulation gebracht sind, oder auf Harzteilchen, die durch die Polymerisation oder Aggregation eines Teils der Rohmaterialien in den Tröpfchen erhalten sind.
  • Ein typischer Ansatz des Koexistierenlassens der Tonerteilchenvorstufe und der Organosiliciumverbindung in dem wässrigen Medium in dem Schritt A1 oder A2 ist beispielsweise irgendeines der folgenden Verfahren:
    • (1) ein Ansatz, der das Beladen der Rohmaterialien, die als die Tonerteilchenvorstufe dienen, in einem Zustand des Vermischtseins mit der Organosiliciumverbindung in das wässrige Medium, und Granulieren der Mischung, um die Tonerteilchenvorstufe bereitzustellen, miteinschließt;
    • (2) ein Ansatz, der das Beladen der Organosiliciumverbindung in das wässrige Medium in einem Zustand miteinschließt, in welchem die Tonerteilchenvorstufe in dem wässrigen Medium gebildet worden ist; und
    • (3) ein Ansatz, der das Mischen des wässrigen Mediums, in welchem die Tonerteilchenvorstufe gebildet worden ist, und eines weiteren wässrigen Mediums, in welchem die Organosiliciumverbindung beladen worden ist, miteinschließt.
  • Zusätzlich ist ein Ansatz zum Mischen des wässrigen Mediums und der Organosiliciumverbindung in dem Schritt C1 oder C2 beispielsweise irgendeines der folgenden Verfahren:
    • (1) ein Ansatz, der das Beladen der Organosiliciumverbindung in das wässrige Medium miteinschließt; und
    • (2) ein Ansatz, der das Vermischen des wässrigen Mediums und eines weiteren wässrigen Mediums, in welches die Organosiliciumverbindung beladen worden ist, miteinschließt.
  • In dem Herstellungsverfahren für die Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, dass in jedem der Schritte B1 und B2 ein Teil der Organosiliciumverbindung, die dazu zu bringen ist, in dem wässrigen Medium im Voraus vorhanden zu sein, kondensiert sei. Damit die Organosiliciumverbindung in dem wässrigen Medium kondensiert sein kann, wird üblicherweise eine Organosiliciumverbindung mit einer hydrolysierbaren funktionellen Gruppe verwendet und eine Dehydratationskondensation basierend auf einer Silanolgruppe, die nach der Hydrolyse zu bilden ist, wird verwendet.
  • Die Hydrolyse jeder der Organosiliciumverbindungen A und B beginnt statistisch und kinetisch beginnend mit dem Zeitpunkt, zu dem die Verbindung in das wässrige Medium eingebracht wird. Im Allgemeinen schreitet die Hydrolyse unter einer sauren oder alkalischen Bedingung leicht voran. Zusätzlich wird die Hydrolyse ebenso durch Erhöhen der Temperatur des wässrigen Mediums vorangetrieben. Speziell tritt, wenn der pH des wässrigen Mediums 6 oder geringer ist, oder 8 oder mehr ist, oder wenn die Temperatur des wässrigen Mediums 70°C oder mehr beträgt, die Hydrolyse jeder der Organosiliciumverbindungen A und B mit Leichtigkeit auf. Das Auftreten der Hydrolyse erzeugt eine Silanolgruppe -SiOH. Im Allgemeinen weist eine Silanolgruppe eine hohe Reaktivität auf, und somit rufen, wenn die Silanolgruppen in Kontakt miteinander gebracht werden, die Gruppen mit Leichtigkeit eine Dehydratationskondensation hervor, um eine Siloxanbindung Si-O-Si zu bilden. Folglich kann die Kondensation der Organosiliciumverbindung in jedem der Schritte B1 und B2 qualitativ durch Messen der Menge an Produktion eines von der Organosiliciumverbindung abgeleiteten Hydrolysats erfasst werden. Als eine Richtschnur für die Hydrolyse in jedem der Schritte B1 und B2 in dem Herstellungsverfahren sollten, wenn die Menge des Hydrolysats, das in dem Fall herzustellen ist, wo alle hydrolysierbaren funktionellen Gruppen der Organosiliciumverbindung hydrolysiert werden, als 100 Mol-% definiert wird, 1 Mol-% oder mehr des Hydrolysats hergestellt werden. Alternativ kann die Kondensation der Organosiliciumverbindung in jedem der Schritte B1 und B2 durch Messen des Molekulargewichts eines Kondensats, das von der Organosiliciumverbindung, die in dem wässrigen Medium vorhanden ist, abgeleitet ist, erfasst werden. Als eine Richtschnur bezüglich der Kondensation in jedem der Schritte B1 und B2 in dem Herstellungsverfahren sollte das Molekulargewicht des Kondensats das Molekulargewicht eines Dimers oder höher des Hydrolysats der Organosiliciumverbindung sein.
  • Hier wird der Mechanismus, über welchen das Organosiliciumpolymer effektiv an die Oberfläche jedes der Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Herstellungsverfahren angehaftet wird, betrachtet. Obwohl die Organosiliciumverbindungen A und B vor der Hydrolyse hydrophob sind, verstärkt sich, wenn die Verbindungen hydrolysiert werden, um Silanolgruppen herzustellen, die Hydrophilie jeder der Verbindungen auf einen Streich. Folglich sind die Hydrolysate der Organosiliciumverbindungen A und B auf der Oberfläche der Tonerteilchenvorstufe in dem wässrigen Medium lokalisiert, und eine Dehydratationskondensation kann auf der Oberfläche der Tonerteilchenstufe voranschreiten. Das heißt, ein anorganisches Netzwerk basierend auf dem Siloxan-basierten Polymerabschnitt kann auf der Oberfläche der Tonerteilchenvorstufe gebildet werden.
  • Unterdessen kann bezüglich der Organosiliciumverbindung B, nicht lediglich solch eine Bildung einer Siloxanverbindung wie oben beschrieben, sondern ebenso die Bildung eines organischen Netzwerks durch die Additionspolymerisation einer Vinyl-basierten funktionellen Gruppe, die durch jede der Formeln (6) und (7) dargestellt ist, auftreten. Die Additionspolymerisation solch einer Vinyl-basierten funktionellen Gruppe kann zwischen den Molekülen der Organosiliciumverbindung B auftreten, oder kann zwischen der Tonerteilchenvorstufe und der Organosiliciumverbindung B in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Tonerteilchenvorstufe auftreten. Ein zum Beschleunigen der Additionspolymerisation verwendetes Verfahren ist beispielsweise das Zugeben eines zusätzlichen Initiators oder das Vermischen eines Initiators und der Organosiliciumverbindung B im Voraus.
  • Wenn zumindest ein Teil der Organosiliciumverbindung A oder B kondensiert ist, wird ein Zustand, bei welchem eine von der Organosiliciumverbindung A oder B abstammende Verbindung auf der Oberfläche der Tonerteilchenvorstufe lokalisiert ist, eingestellt. Die Organosiliciumverbindung B oder A, die in das wässrige Medium danach eingebracht wird, wird in der von der Organosiliciumverbindung A oder B, die auf der Oberfläche der Tonerteilchenvorstufe vorhanden ist, durch den Einfluss einer hydrophoben Wechselwirkung zwischen den Verbindungen und einer hohen Affinität, die aus der Ähnlichkeit zwischen den Strukturen der Verbindungen resultiert, absorbiert. Dabei wird zumindest ein Teil der Organosiliciumverbindung A oder B, die in dem wässrigen Medium im Voraus vorhanden ist, kondensiert, und somit diffundiert die Organosiliciumverbindung B oder A, die später eingebracht wird, kaum in der von der Organosiliciumverbindung A oder B abgeleiteten Verbindung. Folglich verbleibt die Organosiliciumverbindung B oder A, die später eingebracht wird, mit einer hohen Dichte auf der Oberfläche der von der Organosiliciumverbindung A oder B abgeleiteten Verbindung, die auf der Oberfläche der Tonerteilchenvorstufe im Voraus lokalisiert ist, und somit wird eine Dehydratationskondensation zwischen Silanolgruppen unter Verwendung der teilweise kondensierten Verbindung als ein Kern vorangetrieben.
  • Wenn die Organosiliciumverbindung A und die Organosiliciumverbindung B getrennt in das wässrige Medium eingebracht werden und wie oben beschrieben kondensiert werden, tritt die Wachstumsreaktion der Organosiliciumverbindung B oder A, die später eingebracht wird, unter Verwendung der Organosiliciumverbindung A oder B, die zumindest teilweise kondensiert worden ist, als ein Kern auf. In anderen Worten kann in den Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung das Verhältnis, mit welchem das Organosiliciumpolymer an die Oberfläche jedes der Tonerteilchen angehaftet ist, im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, bei dem die Organosiliciumverbindungen A und B gleichzeitig in dem wässrigen Medium koexistieren gelassen werden. Das heißt, der Effekt des Beibehaltens der Voll-Folgefähigkeit des Organosiliciumpolymers, das die Formel (4) erfüllt, kann zufriedenstellend aufgezeigt werden. Wenn ferner die Organosiliciumverbindung A und die Organosiliciumverbindung B getrennt eingebracht und kondensiert werden, werden die Organosiliciumverbindung A und die Organosiliciumverbindung B davon abgehalten, zufällig kondensiert zu werden, und somit wird ein Polymerabschnitt, der von jeder der Verbindungen abgeleitet ist, mit Leichtigkeit gebildet. Somit erhöht sich die Häufigkeit, mit welcher die Vinylgruppen der Moleküle der Organosiliciumverbindung B aufeinandertreffen, und somit wird die Verbindung auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen lokalisiert. Obwohl ein Mechanismus für das Vorhergehende nicht klar ist, nahmen die Erfinder an, dass die π-Elektronen der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, die mit dem Siloxan-basierten Polymerabschnitt verbunden sind, miteinander interagieren, um die Stabilität der Voll-Folgefähigkeit in einer großen Vielzahl von Umgebungen zu verbessern. Im Ergebnis des Vorhergehenden kann das Beibehalten der Voll-Folgefähigkeit in einem Zustand, bei welchem die Menge des Toners in der Tonerkartusche gering ist, die als eine Wirkung der vorliegenden Erfindung dient, stabiler in verschiedenen Umgebungen ausgestaltet werden.
  • Wenn der Toner durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wird, kann die Reihenfolge, mit welcher die Organosiliciumverbindung A und die Organosiliciumverbindung B in das wässerige Medium eingebracht werden und kondensiert werden, jegliche der wie oben beschriebenen Reihenfolgen sein. Wenn allerdings die Tonerteilchenvorstufe eine Vinyl-basierte funktionelle Gruppe aufweist, ist vom Gesichtspunkt der Niedertemperaturfixierbarkeit das Verfahren (Schritte A1 bis D1), das das Einbringen der Organosiliciumverbindung A in das wässrige Medium und das Kondensieren der Verbindung im Voraus, und das Einbringen und Kondensieren der Organosiliciumverbindung B später einschließt bevorzugt. Die Erfinder nahmen an, dass eine Verbindung, die von der Organosiliciumverbindung B abgeleitet ist, mit Leichtigkeit gebildet wird, um so eine Verbindung zu bedecken, die von der Organosiliciumverbindung A abgeleitet ist, obwohl es schwierig ist, mittels Analyse festzustellen, welche der Verbindungen die andere bedeckt. Somit kann der Grad des Vernetzens zwischen der Organosiliciumverbindung B und der Tonerteilchenvorstufe optimiert werden, und somit kann eine Wirkung bezüglich der Niedertemperaturfixierbarkeit aufgezeigt werden.
  • Die Organosiliciumverbindung A kann eine durch die folgende Formel (8) und/oder die folgende Formel (9) dargestellte Verbindung zusätzlich zu der durch die Formel (5) dargestellten Verbindung enthalten.
    Figure DE102017101171B4_0009
    Figure DE102017101171B4_0010
    In den Formeln (8) und (9) stellen Rb und Rc jeweils eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar, und R10 bis R15 stellen jeweils ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe dar.
  • R1 bis R15 in den Formeln (5) bis (9) stellen jeweils unabhängig ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe dar (die Gruppen werden hiernach als „reaktive Gruppen“ dargestellt). Diese reaktiven Gruppen durchlaufen eine Hydrolyse, Additionspolymerisation und Kondensationspolymerisation, um eine vernetzte Struktur basierend auf einer Siloxanbindung (Si-O-Si) zu bilden. Die reaktiven Gruppen sind jeweils bevorzugt eine Alkoxygruppe mit einer milden Hydrolysierbarkeit bei Raumtemperatur bezüglich der Steuerbarkeit einer Polymerisationsbedingung und der Leichtigkeit, mit welcher eine Siloxanstruktur gebildet wird. Ferner sind die reaktiven Gruppen jeweils stärker bevorzugt eine Methoxygruppe oder eine Ethoxygruppe vom Gesichtspunkt: die Eigenschaft, durch welche das Organosiliciumpolymer auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen abgelagert wird; und die Eigenschaft, durch welche jedes der Tonerteilchen mit dem Polymer bedeckt wird. Die Hydrolyse, Additionspolymerisation und Kondensationspolymerisation der reaktiven Gruppen kann jeweils durch eine Reaktionstemperatur, eine Reaktionszeit, ein Reaktionslösungsmittel und einen pH gesteuert werden.
  • Die Tonerteilchenvorstufe ist bevorzugt:
    1. (a) eine Vorstufe, die durch Granulieren einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die ein Farbmittel und ein polymerisierbares Monomer in einer wässrigen Lösung enthält, erhalten ist; oder
    2. (b) eine Vorstufe, die durch Polymerisieren zumindest eines Teils des polymerisierbaren Monomers nach der Granulation erhalten ist.
  • Wenn die Tonerteilchenvorstufe, die das polymerisierbare Monomer enthält, verwendet wird, ist es zusätzlich wichtig vom Gesichtspunkt der Produktionsstabilität, dass ein Polymerisationskonversionsverhältnis in dem Schritt C1 oder A2 90% oder mehr sei.
  • Unter dieser Bedingung kann ein exzessives Voranschreiten der Polymerisation zwischen dem polymerisierbaren Monomer in der Tonerteilchenvorstufe und der Organosiliciumverbindung B unterdrückt werden. Somit verringert ein Wert für das RfT3 sich und daher wird solch ein Toner, der die Formel (4) erfüllt, mit Leichtigkeit stabil erhalten.
  • Unterdessen ist das Polymerisationskonversionsverhältnis des polymerisierbaren Monomers in der Tonerteilchenvorstufe in dem Schritt C1 oder A2 bevorzugt weniger als 99%. Wenn das Polymerisationskonversionsverhältnis weniger als 99% ist, schreitet die Polymerisation zwischen dem polymerisierbaren Monomer in der Tonerteilchenvorstufe und der Organosiliciumverbindung B moderat voran. Somit wird eine Hafteigenschaft zwischen dem Inneren und der Oberflächenschicht jedes der Tonerteilchen stärker, und daher verringert sich die Menge an migrierendem Organosiliciumpolymer. Die Reduktion ist zum Verhindern der Bauteilkontamination vorteilhaft.
  • Wenn die Tonerteilchen in dem wässrigen Medium hergestellt werden, werden die Organosiliciumverbindungen leicht dazu gebracht, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen vorhanden zu sein, durch die Hydrophilie, die durch eine hydrophile Gruppe, wie etwa eine Silanolgruppe jeder der Organosiliciumverbindungen, aufgezeigt wird. Folglich wird eine Kern-Mantel-Struktur, in welcher das Organosiliciumpolymer eine Oberflächenschicht bildet, mit Leichtigkeit gesteuert.
  • Die Tonerteilchenvorstufe kann eine Vorstufe sein, die erhalten ist durch: Auflösen oder Dispergieren des Farbmittels und eines Bindemittelharzes in einem organischen Lösungsmittel; und Granulieren des Resultats in dem wässrigen Medium. Ebenso können in diesem Fall die Organosiliciumverbindungen leicht dazu gebracht werden, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen vorhanden zu sein. Somit kann das Organosiliciumpolymer effizient auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen gebildet werden.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des Organosiliciumpolymers ist typischerweise zum Beispiel ein Herstellungsverfahren, das ein Sol-Gel-Verfahren genannt wird. Das Sol-Gel-Verfahren ist ein Verfahren, bei welchem ein Metallalkoxid M(OR)n (M: ein Metall, O: Sauerstoff, R: ein Kohlenwasserstoff, n: Oxidationszahl des Metalls) als ein Ausgangsrohmaterial verwendet wird, und das Metallalkoxid einer Hydrolyse und Kondensationspolymerisation in einem Lösungsmittel unterzogen wird, um über einen Sol-Zustand geliert zu werden. Das Verfahren wird bei der Synthese von Glas, Keramik, organischanorganischen Hybriden oder Nanokompositen verwendet. Gemäß dem Herstellungsverfahren können funktionelle Materialien verschiedener Formen, wie etwa eine Oberflächenschicht, eine Faser, ein Bulkkörper (Volumenkörper) und ein Feinteilchen jeweils aus einer flüssigen Phase bei geringer Temperatur hergestellt werden.
  • Wenn der Toner durch das oben genannte Herstellungsverfahren hergestellt wird, wird die Oberflächenschicht jedes der Tonerteilchen speziell durch die Hydrolyse-Polykondensation einer Organosiliciumverbindung, die durch ein Alkoxysilan typisiert ist, hergestellt.
  • Ferner können bei dem Sol-Gel-Verfahren verschiedene Feinstrukturen und Formen hergestellt werden, da eine Lösung als ein Ausgangsrohmaterial verwendet wird und das Material durch Gelieren der Lösung gebildet wird. Wenn insbesondere die Tonerteilchen in dem wässrigen Medium hergestellt werden, können die Organosiliciumverbindungen mit Leichtigkeit dazu gebracht werden, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen durch die Hydrophilie, die durch eine hydrophile Gruppe, wie etwa eine Silanolgruppe jeder der Organosiliciumverbindungen, aufgezeigt wird, vorhanden zu sein. Allerdings wird es in dem Fall, wo die Hydrophobie jeder der Organosiliciumverbindungen exzessiv groß ist (zum Beispiel in dem Fall, wo die Organosiliciumverbindungen jeweils eine funktionelle Gruppe mit hoher Hydrophobie aufweisen), schwierig, die Organosiliciumverbindungen auf der Oberflächenschicht jedes der Tonerteilchen abzulagern. Im Ergebnis wird es für jedes der Tonerteilchen schwierig, die Oberflächenschicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, zu bilden. Unterdessen neigt in dem Fall, wenn die Hydrophobie jeder der Organosiliciumverbindungen exzessiv gering ist, selbst wenn die Oberflächenschicht jedes der Tonerteilchen das Organosiliciumpolymer enthält, die Ladestabilität des Toners dazu, sich zu verringern. Die Feinstrukturen und die Formen können beispielsweise durch eine Reaktionstemperatur, eine Reaktionszeit, ein Reaktionslösungsmittel und einen pH und die Arten und Zugabemengen der Organosiliciumverbindungen eingestellt werden.
  • Beispiele der Verbindungen (Organosiliciumverbindungen A und B), die eine durch die Formel (1) oder (2) dargestellte Struktur durch Kondensation herstellen, beinhalten: trifunktionelle Vinylsilane, wie etwa Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyldiethoxymethoxysilan, Vinylethoxydimethoxysilan, Vinyltrichlorsilan, Vinylmethoxydichlorsilan, Vinylethoxydichlorsilan, Vinyldimethoxychlorsilan, Vinylmethoxyethoxychlorsilan, Vinyldiethoxychlorsilan, Vinyltriacetoxysilan, Vinyldiacetoxymethoxysilan, Vinyldiacetoxyethoxysilan, Vinylacetoxydimethoxysilan, Vinylacetoxymethoxyethoxysilan, Vinylacetoxydiethoxysilan, Vinyltrihydroxysilan, Vinylmethoxydihydroxysilan, Vinylethoxydihydroxysilan, Vinyldimethoxyhydroxysilan, Vinylethoxymethoxyhydroxysilan und Vinyldiethoxyhydroxysilan; trifunktionelle Allylsilane, wie etwa Allyltrimethoxysilan, Allyltriethoxysilan, Allyldiethoxymethoxysilan, Allylethoxydimethoxysilan, Allyltrichlorsilan, Allylmethoxydichlorsilan, Allylethoxydichlorsilan, Allyldimethoxychlorsilan, Allylmethoxyethoxychlorsilan, Allyldiethoxychlorsilan, Allyltriacetoxysilan, Allyldiacetoxymethoxysilan, Allyldiacetoxyethoxysilan, Allylacetoxydimethoxysilan, Allylacetoxymethoxyethoxysilan, Allylacetoxydiethoxysilan, Allyltrihydroxysilan, Allylmethoxydihydroxysilan, Allylethoxydihydroxysilan, Allyldimethoxyhydroxysilan, Allylethoxymethoxyhydroxysilan und Allyldiethoxyhydroxysilan; trifunktionelle Methylsilane, wie etwa p-Styryltrimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyldiethoxymethoxysilan, Methylethoxydimethoxysilan, Methyltrichlorsilan, Methylmethoxydichlorsilan, Methylethoxydichlorsilan, Methyldimethoxychlorsilan, Methylmethoxyethoxychlorsilan, Methyldiethoxychlorosilan, Methyltriacetoxysilan, Methyldiacetoxymethoxysilan, Methyldiacetoxyethoxysilan, Methylacetoxydimethoxysilan, Methylacetoxymethoxyethoxysilan, Methylacetoxydiethoxysilan, Methyltrihydroxysilan, Methylmethoxydihydroxysilan, Methylethoxydihydroxysilan, Methyldimethoxyhydroxysilan, Methylethoxymethoxyhydroxysilan, und Methyldiethoxyhydroxysilan; trifunktionelle Ethylsilane, wie etwa Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Ethyltrichlorsilan, Ethyltriacetoxysilan und Ethyltrihydroxysilan; trifunktionelle Propylsilane, wie etwa Propyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Propyltrichlorsilan, Propyltriacetoxysilan und Propyltrihydroxysilan; trifunktionelle Butylsilane, wie etwa Butyltrimethoxysilan, Butyltriethoxysilan, Butyltrichlorsilane, Butyltriacetoxysilan und Butyltrihydroxysilan; trifunktionelle Hexylsilane, wie etwa Hexyltrimethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Hexyltrichlorsilan, Hexyltriacetoxysilan und Hexyltrihydroxysilan; und trifunktionelle Phenylsilane, wie etwa Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltrichlorsilan, Phenyltriacetoxysilan und Phenyltrihydroxysilan. Eine Art dieser Verbindungen kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden.
  • Das Verhältnis der Einheiten, die von den Organosiliciumverbindungen, die die Formel (4) erfüllen, als ein Ergebnis der Hydrolyse-Polykondensation abgeleitet sind, beträgt bevorzugt 50 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 60 Mol-% oder mehr aller Einheiten, die das Organosiliciumpolymer aufbauen.
  • Zusätzlich kann eine Organosiliciumverbindung mit vier reaktiven Gruppen in einem Molekül davon (tetrafunktionelles Silan), eine Organosiliciumverbindung mit drei reaktiven Gruppen in einem Molekül davon (trifunktionelles Silan), eine Organosiliciumverbindung mit zwei reaktiven Gruppen in einem Molekül davon (bifunktionelles Silan), oder eine Organosiliciumverbindung mit einer reaktiven Gruppe (monofunktionelles Silan) in Kombination mit den Organosiliciumverbindungen, die jeweils eine durch die Formel (1) oder (2) dargestellte Struktur durch die Hydrolyse-Polykondensation bilden, verwendet werden. Beispiele der Organosiliciumverbindungen, die in Kombination verwendet werden können, beinhalten: Dimethyldiethoxysilan, Tetraethoxysilan, Hexamethyldisilazan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, 3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, 3-Ureidopropyltriethoxysilan, 3-Chlorpropyltrimethoxysilan, 3-Anilinopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Trimethylsilylchlorid, Triethylsilylchlorid, Triisopropylsilylchlorid, t-Butyldimethylsilylchlorid, N,N'-Bis(trimethylsilyl)urea, N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoracetamid, Trimethylsilyltrifluormethansulfonat, 1,3-Dichlor-1,1,3,3-tetraisopropyldisiloxan, Trimethylsilylacetylen, Hexamethyldisilan, 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan, Tetraisocyanatsilan, Methyltriisocyanatsilan und Vinyltriisocyanatsilan.
  • Im Allgemeinen ist es bekannt, dass bei einer Sol-Gel-Reaktion der Bindungszustand einer Siloxanbindung, die herzustellen ist, in Abhängigkeit von der Azidität des Reaktionsmediums variiert. Speziell wird, wenn das Reaktionsmedium sauer ist, ein Wasserstoffion elektrophil an Sauerstoff einer reaktiven Gruppe (beispielsweise eine Alkoxygruppe) addiert. Dann wird ein Sauerstoffatom in einem Wassermolekül an ein Siliciumatom koordiniert, um eine Hydroxygruppe mittels einer Substitutionsreaktion zu werden. Wenn Wasser ausreichend vorhanden ist, reagiert ein Wasserstoffion mit einem Sauerstoff der reaktiven Gruppe (beispielsweise eine Alkoxygruppe). Wenn der Gehalt des Wasserstoffions in dem Medium und die Menge der reaktiven Gruppe sich mit dem Fortschreiten der Reaktion verringern, wird daher die Substitutionsreaktion zu der Hydroxygruppe langsam. Somit tritt eine Polykondensationsreaktion auf, bevor alle reaktiven Gruppen, die an Silan gebunden sind, einer Hydrolyse unterzogen sind, und daher wird ein eindimensionales lineares Polymer oder ein zweidimensionales Polymer relativ leicht gebildet.
  • Wenn unterdessen das Medium alkalisch ist, wird ein Hydroxidion an Silicium addiert, um ein fünffach koordiniertes Intermediat zu bilden. Daher werden alle reaktiven Gruppen (beispielsweise Alkoxygruppen) leicht eliminiert, um mit Leichtigkeit durch eine Silanolgruppe substituiert zu werden. Wenn eine Siliciumverbindung mit drei oder mehr reaktiven Gruppen in demselben Silan verwendet wird, treten insbesondere Hydrolyse und Polykondensation dreidimensional auf, um dadurch ein Organosiliciumpolymer mit einer großen Anzahl dreidimensionaler Vernetzungsbindungen zu bilden. Ferner wird die Reaktion in einer kurzen Zeitdauer beendet.
  • Um ein Organosiliciumpolymer zu bilden, ist es somit bevorzugt, dass die Sol-Gel-Reaktion in dem Reaktionsmedium in einem alkalischen Zustand vorangetrieben wird. Wenn ein Organosiliciumpolymer in einem wässrigen Medium hergestellt wird, ist es insbesondere bevorzugt, dass die Reaktion bei einem pH von 8,0 oder mehr vorangetrieben wird. Dadurch kann ein Organosiliciumpolymer mit höherer Festigkeit und exzellenter Beständigkeit gebildet werden. Zusätzlich wird die Sol-Gel-Reaktion bevorzugt bei einer Reaktionstemperatur von 85°C oder mehr und über eine Reaktionszeit von 5 Stunden oder mehr durchgeführt. Wenn die Sol-Gel-Reaktion bei der oben genannten Reaktionstemperatur und über die oben genannte Reaktionszeit durchgeführt wird, kann die Bildung von koaleszierten Teilchen, die aus dem Binden zwischen Molekülen der Silanverbindung in einem Sol- oder Gel-Zustand auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen herrühren, unterdrückt werden.
  • Bestandteile, die die Tonerteilchen jeweils enthalten, sind nachfolgend beschrieben.
  • In der vorliegenden Erfindung enthalten die Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, jeweils ein Bindemittelharz oder ein Polymer aus einem polymerisierbaren Monomer, und ein Farbmittel und nach Bedarf jeglichen weiteren Bestandteil.
  • [Bindemittelharz]
  • Ein amorphes Harz, das allgemein als ein Bindemittelharz für Tonerteilchen verwendet worden ist, kann als das Bindemittelharz verwendet werden. Speziell kann ein Styrol-Acryl-Harz (zum Beispiel ein Styrol-Acrylat-Copolymer oder ein Styrol-Methacrylat-Copolymer), ein Polyester, ein Expoxyharz, ein Styrol-Butadien-Copolymer oder dergleichen verwendet werden.
  • Das in jedem der Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwendende Farbmittel ist nicht insbesondere begrenzt, und bekannte Farbmittel, die nachfolgend zu beschreiben sind, können jeweils verwendet werden.
  • Als Gelbpigmente werden gelbes Eisenoxid, Neapel-Gelb, Naphtholgelb S, Hansa-Gelb G, Hansa-Gelb 10G, Benzidingelb G, Benzidingelb GR, Chinolingelblack, Permanentgelb NCG, Tetrazinlack und andere kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen verwendet. Spezifische Beispiele davon beinhalten C.I. Pigment Gelb 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168 und 180.
  • Als Orangepigmente werden Permanentgelb GTR, Pyrazolonorange, Vulkanorange, Benzidinorange G, Indanthrenbrilliantorange RK und Indanthrenbrilliantorange GK genannt.
  • Als Rotpigmente werden Colcothar, Permanentrot 4R, Litholrot, Pyrazolonrot, „Watching Red“ Calciumsalz, Lackrot C, Lackrot D, Brilliant Karmin 6B, Brilliant Karmin 3B, Eosinlack, Rhodaminlack B, Alizarinlack und andere kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Chinacridonverbindungen, basische Farbstofflackverbindungen, Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen genannt. Spezifische Beispiele davon beinhalten C.I. Pigment Rot 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 und 254.
  • Als Blaupigmente werden Alkaliblaulack, Victoriablaulack, Phthalocyaninblau, metallfreies Phthalocyaninblau, teilweise chloriertes Phthalocyaninblau, beständiges Himmelblau („Fast Sky Blue“), Indanthrenblau BG und andere Kupferphthalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthrachinonverbindungen und basische Farbstofflackverbindungen genannt. Spezifische Beispiele davon beinhalten C.I. Pigment Blau 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66.
  • Als Violettpigmente werden beständiges Violett B („Fast Violet B“) und Methylviolettlack genannt.
  • Als Grünpigmente werden Pigment Grün B, Malachitgrünlack und Finalgelbgrün G genannt. Als Weißpigmente werden Zinkweiß, Titanoxid, Antimonweiß und Zinksulfid genannt.
  • Als Schwarzpigmente werden Kohleschwarz (Carbon Black), Anilinschwarz, nichtmagnetisches Ferrit, Magnetit und mit den Gelbfarbmitteln, den Rotfarbmitteln und den Blaufarbmitteln schwarz getönte Pigmente angegeben. Eine Art dieser Farbmittel kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können als eine Mischung und in einem Zustand einer festen Lösung verwendet werden.
  • Der Gehalt des Farbmittels beträgt bevorzugt von 3,0 Masseteile bis 15,0 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes oder des Polymers aus dem polymerisierbaren Monomer.
  • Die Tonerteilchen können jeweils ein Trennmittel enthalten. Beispiele des Trennmittels beinhalten: Petroleum-basierte Wachse, wie etwa ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs und Petrolatum, und Derivate davon; ein Montanwachs und Derivate davon; ein Kohlenwasserstoffwachs, das durch einen Fischer-Tropsch-Prozess hergestellt ist, und Derivate davon; Polyolefinwachse, wie etwa Polyethylen und Polypropylen, und Derivate davon; natürliche Wachse, wie etwa Carnaubawachs und Candellilawachs, und Derivate davon; höhere aliphatische Alkohole; Fettsäuren, wie etwa Stearinsäure und Palmitinsäure, oder Verbindungen, Säureamidwachse, Esterwachse oder Ketone davon; und hydriertes Kastoröl und Derivate davon; Pflanzenwachse; Tierwachse; und Siliconharze. Die Derivate beinhalten Oxide, und Blockcopolymerisationsprodukte oder Propf-modifizierte Produkte mit Vinyl-basierten Monomeren. Eine Art dieser Trennmittel kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können als eine Mischung verwendet werden.
  • Die Tonerteilchen können jeweils ein Ladungssteuerungsmittel enthalten und ein bekanntes Ladungssteuerungsmittel kann verwendet werden. Die Zugabemenge solch eines Ladungssteuerungsmittels beträgt bevorzugt von 0,01 Masseteil bis 10,00 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteilen des Bindemittelharzes oder des Polymers aus dem polymerisierbaren Monomer.
  • Ein Toner mit solch einer Oberflächenschicht wie in der vorliegenden Erfindung spezifiziert kann eine exzellente Entwicklerbeständigkeit erhalten, selbst wenn das Anhaften oder Festkleben organischer Feinteilchen oder anorganischer Feinteilchen nicht durchgeführt wird. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit des Festklebens oder Anhaftens der organischen Feinteilchen oder der anorganischen Feinteilchen nicht ausgeschlossen. Die organischen Feinteilchen oder die anorganischen Feinteilchen weisen jeweils bevorzugt einen Teilchendurchmesser von 1/10 oder weniger des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers der Tonerteilchen vom Gesichtspunkt der Beständigkeit des Toners auf.
  • Beispielsweise werden die folgenden Feinteilchen als die organischen Feinteilchen oder die anorganischen Feinteilchen verwendet.
    • (1) Fluidität verleihende Mittel: Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Kohleschwarz und Kohlenstofffluorid.
    • (2) Abrasive: Metalloxide (wie etwa Strontiumtitanat, Ceroxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Chromoxid), Nitride (wie etwa Siliciumnitrid), Carbide (wie etwa Siliciumcarbid) und Metallsalze (wie etwa Calciumsulfat, Bariumsulfat und Calciumcarbonat).
    • (3) Schmiermittel: Fluor-basierte Harzpulver (wie etwa Vinylidenfluorid und Polytetrafluorethylen) und Fettsäuremetallsalze (wie etwa Zinkstearat und Calciumstearat).
    • (4) Ladungssteuerbare Teilchen: Metalloxide (wie etwa Zinnoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid) und Kohleschwarz.
  • Die Oberflächen der Tonerteilchen können mit den organischen Feinteilchen oder den anorganischen Feinteilchen zur Verbesserung der Fließfähigkeit des Toners und der gleichförmigen Ausgestaltung des Aufladens davon behandelt werden. Beispiele des Behandlungsmittels für die hydrophobe Behandlung der organischen Feinteilchen oder der anorganischen Feinteilchen beinhalten einen unmodifizierten Siliconlack, verschiedene modifizierte Siliconlacke, ein unmodifiziertes Siliconöl, verschiedene modifizierte Siliconöle, eine Silanverbindung, ein Silankupplungsmittel, andere Organosiliciumverbindungen, und eine Organotitanverbindung. Eine Art dieser Behandlungsmittel kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden.
  • Spezifische Verfahren zum Herstellen der Tonerteilchen sind nachfolgend beschrieben, aber die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind nicht darauf begrenzt.
  • Ein erstes Herstellungsverfahren ist ein Verfahren, das das Granulieren einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die ein polymerisierbares Monomer, das Farbmittel, das Harz und die Organosiliciumverbindungen in dem wässrigen Medium enthält, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren, um die Tonerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, miteinschließt (nachfolgend gelegentlich als „Suspensionspolymerisationsverfahren“ bezeichnet). Bei den Tonerteilchen kann die Schicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen gebildet werden, da die Organosiliciumverbindungen in einem Zustand polymerisiert werden, bei dem sie auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen abgeschieden sind. Zusätzlich weist das Verfahren einen Vorteil diesbezüglich auf, dass die Organosiliciumverbindungen mit Leichtigkeit gleichförmig abgeschieden sind.
  • Ein zweites Herstellungsverfahren ist ein Verfahren, das das Herstellen einer Tonergrundlage und dann das Bilden der Oberflächenschicht aus dem Organosiliciumpolymer in einem wässrigen Medium miteinschließt. Die Tonergrundlage kann durch Schmelzen und Kneten des Bindemittelharzes und des Farbmittels und Pulverisieren des Resultierenden erhalten werden, oder kann durch Aggregieren von Bindemittelharzteilchen und Farbmittelteilchen in dem wässrigen Medium und Assoziieren des Aggregats erhalten werden. Zusätzlich kann die Tonergrundlage erhalten werden durch: Suspendieren einer Dispersionsflüssigkeit einer organischen Phase, welche durch Auflösen des Bindemittelharzes und des Farbmittels in dem organischen Lösungsmittels hergestellt ist, in dem wässrigen Medium; Granulieren und Polymerisieren des Resultierenden; und dann Entfernen des organischen Lösungsmittels.
  • Ein drittes Herstellungsverfahren ist ein Verfahren des Herstellens der Tonerteilchen, das einschließt: Suspendieren einer Dispersionsflüssigkeit einer organischen Phase, welche durch Auflösen oder Dispergieren des Bindemittelharzes, der Organosiliciumverbindungen und des Farbmittels in einem organischen Lösungsmittel hergestellt ist, in dem wässrigen Medium; Granulieren und Polymerisieren des Resultierenden; und dann Entfernen des organischen Lösungsmittels. Ebenso werden bei diesem Verfahren die Organosiliciumverbindungen in einem Zustand polymerisiert, bei dem sie auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen abgeschieden sind.
  • Ein viertes Herstellungsverfahren ist ein Verfahren, das einschließt: Aggregieren von Bindemittelharzteilchen, Farbmittelteilchen und Organosiliciumverbindung-enthaltenden Teilchen in einem Sol- oder Gel-Zustand in dem wässrigen Medium; und Assoziieren des Aggregats, um die Tonerteilchen zu bilden.
  • Ein fünftes Herstellungsverfahren ist ein Verfahren, das einschließt: Sprühen eines Lösungsmittels, das die Organosiliciumverbindungen enthält, auf die Oberfläche einer Tonergrundlage mit einem Sprühtrocknungsverfahren; und Polymerisieren oder Trocknen der Oberfläche mittels Heißluft und Kühlen, um die Oberflächenschicht, die die Organosiliciumverbindungen enthält, zu bilden. Die Tonergrundlage kann durch Schmelzen und Kneten des Bindemittelharzes und des Farbmittels und Pulverisieren des Resultierenden erhalten sein, oder kann durch Aggregieren der Bindemittelharzteilchen und der Farbmittelteilchen in dem wässrigen Medium und Assoziieren des Aggregats erhalten sein. Zusätzlich kann die Tonergrundlage erhalten sein durch: Suspendieren einer Dispersionsflüssigkeit einer organischen Phase, welche durch Auflösen des Bindemittelharzes und des Farbmittels in einem organischen Lösungsmittel erhalten ist, in dem wässrigen Medium; Granulieren und Polymerisieren des Resultierenden; und dann Entfernen des organischen Lösungsmittels.
  • Bevorzugte Beispiele des wässrigen Mediums in der vorliegenden Erfindung beinhalten Wasser, Alkohole, wie etwa Methanol, Ethanol und Propanol, und gemischte Lösungsmittel daraus.
  • Aus den oben genannten Herstellungsverfahren ist ein Suspensionspolymerisationsverfahren, das als das erste Herstellungsverfahren dient, als ein Verfahren zum Herstellen der Tonerteilchen vom Gesichtspunkt der Gleichförmigkeit der Schicht, die das Organosiliciumpolymer enthält, auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen bevorzugt. In dem Suspensionspolymerisationsverfahren wird das Organosiliciumpolymer gleichförmig auf der Oberfläche jedes der Tonerteilchen mit Leichtigkeit abgeschieden, eine Haftfähigkeit zwischen der Oberflächenschicht und dem Inneren jedes der Tonerteilchen ist exzellent und die Umgebungsstabilität und die Lademengen-Umkehrungsbestandteil-Unterdrückungswirkung des Toners und die beständige Nachhaltigkeit jedes aus der Stabilität und der Wirkung sind zufriedenstellend. Das Suspensionspolymerisationsverfahren wird nachfolgend weiter beschrieben.
  • Ein Trennmittel oder jegliches anderes Harz kann der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die in dem Suspensionspolymerisationsverfahren zu verwenden ist, nach Bedarf zugegeben werden. Zusätzlich werden nach der Beendigung eines Polymerisationsschritts die hergestellten Teilchen gewaschen, mittels Filtration wiedergewonnen und getrocknet, um die Tonerteilchen bereitzustellen. Die Temperatur eines Reaktionssystems kann in der späteren Hälfte des Polymerisationsschritts erhöht werden. Zudem kann zum Entfernen eines nicht reagierten polymerisierbaren Monomers oder eines Nebenprodukts ein Teil eines Dispersionsmediums aus dem Reaktionssystem in der späteren Hälfte des Polymerisationsschritts oder nach Beendigung des Polymerisationsschritts abdestilliert werden.
  • Die folgenden Harze können als die anderen Harze verwendet werden, solange die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden: Homopolymere aus Styrol und substituierten Styrolen, wie etwa Polystyrol und Polyvinyltoluol; Styrol-basierte Copolymere, wie etwa ein Styrol-Propylen-Copolymer, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, ein Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymer, ein Styrol-Methylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Octylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Vinylmethylether-Copolymer, ein Styrol-Vinylethylether-Copolymer, ein Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Styrol-Isopren-Copolymer, ein Styrol-Maleinsäure-Copolymer und ein Styrol-Maleat-Copolymer; und Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylbutyral, ein Siliconharz, ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Epoxidharz, ein Polyacrylharz, Kolophonium, modifiziertes Kolophonium, ein Terpenharz, ein Phenolharz, ein aliphatisches oder alicyclisches Kohlenwasserstoffharz, und ein aromatisches Petroleumharz. Eine Art dieser Harze kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können als eine Mischung verwendet werden.
  • Bevorzugte Beispiele des polymerisierbaren Monomers bei dem Suspensionspolymerisationsverfahren können die folgenden Vinyl-basierten polymerisierbaren Monomere beinhalten: Styrol; Styrolderivate, wie etwa 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, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, 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, Isopropylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, tert-Butylmethacrylat, n-Amylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, n-Nonylmethacrylat, Diethylphosphatethylmethacrylat und Dibutylphosphatethylmethacrylat; aliphatische Methylenmonocarbonsäureester; Vinylester, wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat, und Vinylformiat; Vinylether, wie etwa Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; und Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Vinylisopropylketon.
  • Aus diesen Vinylpolymeren sind ein Styrolpolymer, ein Styrol-AcrylCopolymer und ein Styrol-Methacryl-Copolymer bevorzugt.
  • Zusätzlich kann ein Polymerisationsinitiator bei der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers zugegeben werden. Beispiele des Polymerisationsinitiators beinhalten: Azo-basierte oder Diazo-basierte Polymerisationsinitiatoren, wie etwa 2,2'-Azobis-(2,4-Dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril; und Peroxid-basierte Polymerisationsinitiatoren, wie etwa Benzoylperoxid, Methyl-Ethyl-Keton-Peroxid, Diisopropylperoxydicarbonat, Cumenhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid. Jeglicher solcher Polymerisationsinitiatoren wird bevorzugt in einer Menge von 0,5 Masse-% bis 30,0 Masse-% bezogen auf das polymerisierbare Monomer zugegeben. Eine Art dieser Polymerisationsinitiatoren kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden.
  • Um das Molekulargewicht des Bindemittelharzes, das jedes der Tonerteilchen bildet, zu steuern, kann zusätzlich ein Kettentransfermittel bei der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers zugegeben werden. Das Kettentransfermittel wird bevorzugt in einer Menge von 0,001 Masse-% bis 15,000 Masse-% bezogen auf das polymerisierbare Monomer zugegeben.
  • Um das Molekulargewicht des Bindemittelharzes, das jedes der Tonerteilchen bildet, zu steuern, kann unterdessen ein vernetzbares Monomer bei der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers zugegeben werden. Beispiele des vernetzbaren Monomers beinhalten: Divinylbenzol, bis(4-Acryloxypolyethoxyphenyl)propan, Ethylenglycoldiacrylat, 1,3-Butylenglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Diacrylate von Polyethylenglycolen #200, #400, und #600, Dipropylenglycoldiacrylat, Polypropylenglycoldiacrylat, ein polyesterartiges Diacrylat (MANDA, hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.) und Methacrylatverbindungen, die den oben genannten Acrylaten entsprechen.
  • Als ein polyfunktionelles vernetzbares Monomer werden angegeben: Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylat und Methacrylate davon, 2,2-bis(4-Methacryloxypolyethoxyphenyl)propan, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat und Diallylchlorendat. Das polyfunktionelle vernetzbare Monomer wird bevorzugt in einer Menge von 0,001 Masse-% bis 15,000 Masse-% bezüglich des polymerisierbaren Monomers zugegeben.
  • Wenn das bei der Suspensionspolymerisation zu verwendende Medium ein wässriges Medium ist, können die Folgenden als ein Dispersionsstabilisator für Teilchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung verwendet werden: Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Zinkphosphat, Aluminiumphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Kieselerde und Aluminiumoxid. Zusätzlich kann als ein organisches Dispergiermittel Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natriumsalz und Stärke angegeben werden.
  • Zusätzlich kann ein kommerziell erhältlicher nichtionischer, anionischer oder kationischer grenzflächenaktiver Stoff ebenso verwendet werden. Beispiele solch eines grenzflächenaktiven Stoffs beinhalten Natriumdodecylsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat und Kaliumstearat.
  • Verschiedene Messverfahren mit Bezug auf die vorliegende Erfindung sind nachfolgend beschrieben.
  • <Dichte (Atom-%) an Siliciumatom, das in der Oberfläche jedes Tonerteilchens vorhanden ist>
  • Die Dichte (Atom-%) eines Siliciumatoms, das in der Oberfläche jedes Tonerteilchens in der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, wurde durch Durchführen einer Oberflächenzusammensetzungsanalyse basierend auf Röntgenphotoelektronenspektroskopieanalyse (ESCA) berechnet.
  • In der vorliegenden Erfindung ist ein Apparat und Messbedingungen für ESCA wie nachfolgend beschrieben.
    Verwendeter Apparat: Quantum 2000, hergestellt von Ulvac-Phi, Inc. Röntgenphotoelektronenspektrometer Messbedingungen: Röntgenquelle: Al Kα Röntgen: 100 µm, 25 W, 15 kV
    Raster: 300 µm ×200 µm
    Durchlassenergie: 58,70 eV
    Schrittweite: 0,125 eV
    Neutralisationselektronenkanone: 20 µA, 1 V
    Ar Ionenkanone: 7 mA, 10 V
    Anzahl an Durchläufen: Si: 15 Durchläufe, C: 10 Durchläufe
  • In der vorliegenden Erfindung wurde die Oberflächenatomdichte (Atom-%) aus der gemessenen Peakintensität jedes Atoms mit einem relativen Sensitivitätsfaktor, der durch Ulvac-Phi, Inc. bereitgestellt ist, berechnet.
  • <Verfahren zum Messen des Gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) der Tonerteilchen>
  • Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) der Tonerteilchen wird wie nachfolgend beschrieben berechnet. Ein Präzisionsteilchengrößenverteilungsmessapparat basierend auf einem Porenelektrischen Widerstandsverfahren, mit einer 100 µm Öffnungsröhre „Coulter Counter Multisizer 3“ (Marke, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) und die zugehörige Software, die damit bereitgestellt wird, „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) zum Einstellen der Messbedingungen und zum Analysieren der Messdaten wurden verwendet. Die Messung wird mit einer Anzahl an effektiven Messkanälen von 25.000 durchgeführt und die Messdaten werden analysiert, um D4 zu berechnen.
  • Eine durch Auflösen von Spezialreinheitsgrad Natriumchlorid (special grade) in Ionenaustauschwasser auf eine Konzentration von etwa 1 Masse-% zubereitete wässrige Elektrolytlösung, beispielsweise „ISOTON II“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) kann bei der Messung verwendet werden.
  • Die zugehörige Software wird wie nachfolgend beschrieben vor der Messung und der Analyse eingestellt.
  • In dem Bildschirm „Änderung des Standardbetriebsverfahrens“ („Change Standard Operating Method (SOM)“) der zugehörigen Software wird die Gesamtanzahl an Zählungen eines Steuerungsmodus auf 50.000 Teilchen eingestellt, die Anzahl an Messungen wird auf 1 eingestellt, ein unter Verwendung von „Standardteilchen, jeweils mit einem Durchmesser von 10,0 µm“ („standard particles each having a particle diameter of 10.0 µm“) (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) erhaltener Wert wird als ein Kd Wert eingestellt. Ein Grenzwert und ein Rauschniveau werden automatisch durch einen Knopf „Grenzwert/Messung Rauschniveau“ („Threshold/Measure Noise Level“) eingestellt. Zusätzlich wird ein Strom auf 1.600 µA eingestellt, eine Verstärkung wird auf 2 eingestellt, und eine Elektrolytlösung wird auf ISOTON II eingestellt, und eine Auswahl wird bei der Auswahlbox „Öffnungsröhre nach jedem Durchlauf spülen“ („Flush Aperture Tube after Each Run“) gesetzt.
  • In dem Bildschirm „Konvertieren von Pulsen auf Größeneinstellungen“ („Convert Pulses to Size Settings“) der zugehörigen Software wird ein Containerabstand auf einen logarithmischen Teilchendurchmesser eingestellt, die Anzahl an Teilchendurchmessercontainern wird auf 256 eingestellt und ein Teilchendurchmesserbereich wird auf 2 µm oder mehr und 60 µm oder weniger eingestellt.
  • Ein spezifisches Messverfahren ist wie nachfolgend beschrieben.
    1. (1) Etwa 200 ml der wässrigen Elektrolytlösung werden in einen 250 ml Rundbodenbecherglas, das für Multisizer 3 gedacht ist, vorgelegt. Das Becherglas wird in einen Probenständer eingeführt und die wässrige Elektrolytlösung in dem Becherglas wird mit einem Rührstab bei 24 Umdrehungen/s im Gegenuhrzeigersinn gerührt. Dann werden Dreck und Bläschen in der Öffnungsröhre durch die „Öffnung spülen“ („Flush Aperture“) Funktion der zugehörigen Software entfernt.
    2. (2) Etwa 30 ml der wässrigen Elektrolytlösung werden in einen 100 ml Flachbodenbecherglas vorgelegt. Etwa 0,3 ml einer verdünnten Lösung, die durch Verdünnen von „Contaminon N“ (10 Masse-% wässrige Lösung eines neutralen Detergens zum Waschen einer Präzisionsmessvorrichtung, gebildet aus einem nichtionischen grenzflächenaktiven Stoff, einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff und einem organischen Aufbaumittel, und mit einem pH von 7, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) mit Ionenaustauschwasser auf die dreifache Masse zubereitete Lösung wird als ein Dispergiermittel der wässrigen Elektrolytlösung zugegeben.
    3. (3) Eine bestimmte Menge Ionenaustauschwasser wird in dem Wassertank einer Ultraschalldispergiereinheit „Ultraschalldispergiersystem Tetora 150“ (hergestellt von Nikkaki Bios Co., Ltd.), in welcher zwei Oszillatoren mit jeweils einer Oszillationsfrequenz von 50 kHz so eingebaut sind, dass sie um 180° außer Phase sind, und welche eine elektrische Ausgangsleistung von 120 W aufweist, eingefügt. Etwa 2 ml des Contaminon N werden dem Wassertank zugegeben.
    4. (4) Das Becherglas in dem Abschnitt (2) wird in die Becherglasfixieröffnung der Ultraschalldispergiereinheit eingeführt, und die Ultraschalldispergiereinheit wird betrieben. Dann wird die Höhe der Position des Becherglases so eingestellt, dass das Flüssigkeitsniveau der wässrigen Elektrolytlösung in dem Becherglas mit einer Ultraschallwelle von der Ultraschalldispergiereinheit zum größtmöglichen Ausmaß in Resonanz steht.
    5. (5) Etwa 10 mg der Tonerteilchen werden graduell in die wässrige Elektrolytlösung in dem Becherglas in Abschnitt (4) in einem Zustand eingebracht und dispergiert, bei dem die wässrige Elektrolytlösung mit der Ultraschallwelle bestrahlt wird. Dann wird die Ultraschalldispergierbehandlung für weitere 60 Sekunden fortgeführt. Die Temperatur des Wassers in dem Wassertank wird angemessen auf 10°C oder mehr und 40°C oder weniger während der Ultraschalldispersion eingestellt.
    6. (6) Die wässrige Elektrolytlösung in dem Abschnitt (5) mit den darin dispergierten Tonerteilchen wird mit einer Pipette in das Rundbodenbecherglas in dem Abschnitt (1), das in dem Probenständer platziert ist, zugetropft und die Konzentration der zu messenden Tonerteilchen wird auf etwa 5 % eingestellt. Dann wird eine Messung durchgeführt, bis Teilchendurchmesser von 50.000 Teilchen gemessen sind.
    7. (7) Die Messdaten werden mit der zugehörigen Software, die dem Apparat beigelegt ist, analysiert und der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) wird berechnet. Der „Durchschnittliche Durchmesser“ in dem Bildschirm „Analyse/Volume Statistik (Arithmetisches Mittel)“ („Analysis/Volume Statistics (Arithmetic Average)“) der zugehörigen Software, wenn die zugehörige Software auf das Anzeigen eines Graphen in einer Volumenprozenteinheit eingestellt ist, ist der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4).
  • <Identifikationsverfahren für Teilstrukturen, die durch die Formeln (1) und (2) dargestellt sind>
  • In der vorliegenden Erfindung wurde die Einheit einer Kohlenwasserstoffgruppe, die an ein Siliciumatom gebunden ist, aus den Teilstrukturen, die durch die Formeln (1) und (2) dargestellt sind, durch 13C-NMR-(Festkörper)-Messung bestimmt. Die Messbedingungen und ein Probenvorbereitungsverfahren sind nachfolgend beschrieben.
  • 13C-NM R-(Festkörper)-Messbedingungen“
    • Apparat: JNM-ECX 500 II, hergestellt von JEOL Resonance Inc.
    • Probenröhrchen: 3,2 mmφ
    • Probe: Tetrahydrofuran-unlösliches Material der Tonerteilchen für die NMR-Messung (dessen Zubereitungsverfahren ist nachfolgend beschrieben): 150 mg Messtemperatur: Raumtemperatur
    • Pulsmodus: CP/MAS
    • Messkernfrequenz: 123,25 MHz (13C)
    • Referenzsubstanz: Adamantan (externe Referenz: 29,5 ppm) Probenrotationsgeschwindigkeit: 20 kHz
    • Kontaktzeit: 2 ms
    • Wartezeit (Delay time): 2 s
    • Anzahl der Scans: 1.024 Scans
  • „Probenvorbereitungsverfahren“
  • Vorbereitung der Messprobe: 10,0 g Tonerteilchen werden abgewogen und in eine Extraktionshülse (Nr. 86R, hergestellt von Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) eingebracht. Die Tonerteilchen werden einer Soxhlet-Extraktion unterzogen und mit 200 ml Tetrahydrofuran, das als ein Lösungsmittel dient, für 20 Stunden extrahiert. Der Filterrest in der Extraktionshülse wird im Vakuum bei 40°C für mehrere Stunden getrocknet, und das Resultat wird als eine Probe für die NMR-Messung verwendet.
  • In der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein organisches Feinpulver oder ein anorganisches Feinpulver dem Toner extern zugegeben ist, ein Produkt, das durch Entfernen des organischen Feinpulvers oder des anorganischen Feinpulvers durch das folgende Verfahren erhalten ist, als die Probe verwendet.
  • 160 g Sucrose (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) werden in 100 ml Ionenaustauschwasser eingebracht und aufgelöst, während in einem Wasserbad erwärmt wird. Somit wird eine konzentrierte Sucroselösung zubereitet. 31 g der konzentrierten Sucroselösung und 6 ml Contaminon N (10 Masse-% wässrige Lösung eines neutralen Detergens zum Waschen einer Präzisionsmessvorrichtung, gebildet aus einem nichtionischen grenzflächenaktiven Stoff, einem anionischen grenzflächenaktiven Stoff und einem organischen Aufbaumittel, und mit einem pH von 7, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) werden in ein Zentrifugenröhrchen eingebracht. 1,0 g des Toners werden zu der Mischung zugegeben und ein Tonerklumpen wird mit einem Spatel oder dergleichen aufgebrochen.
  • Das Zentrifugenröhrchen wird mit einem Schüttler bei 350 Schlägen pro Minute (spm) für 20 Minuten geschüttelt. Nach dem Schütteln wird die Lösung in eine Glasröhre für einen Schwingrotor (50 ml) transferiert und wird mit einem Zentrifugenseparator unter den Bedingungen von 3.500 U/min und 30 Minuten zentrifugiert. Durch diesen Betrieb werden die Grundteilchen und das externe Additiv des Toners voneinander getrennt. Es wird visuell bestätigt, dass der Toner und die wässrige Lösung ausreichend voneinander getrennt wurden, und der in der obersten Schicht abgetrennte Toner wird mit einem Spatel oder dergleichen gesammelt. Der gesammelte Toner wird in einem Vakuumfilter filtriert und dann mit einem Trockner für 1 Stunde oder mehr getrocknet. Somit wird die Messprobe erhalten. Eine benötigte Menge wird durch mehrfaches Durchführen des Betriebs sichergestellt.
  • In dem Fall der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur wurde die Anwesenheit der durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Signals, das aus einer Methylgruppe (SiCH3), einer Ethylgruppe (Si-C2H5), einer Propylgruppe (Si-C3H7), einer Butylgruppe (Si-C4H9), einer Pentylgruppe (Si-C5H11), einer Hexylgruppe (Si-C6H13) oder einer Phenylgruppe (Si-C6H5), die an ein Siliciumatom gebunden ist, resultiert, bestätigt.
  • <Verfahren zum Messen des Verhältnisses zwischen Flächen von Peaks, die den durch die Formeln (1) und (2) dargestellten Teilstrukturen zugeordnet sind, die bei 29Si-NMR von Tetrahydrofuran-unlöslichem Material von Tonerteilchen gemessen sind>
  • In der vorliegenden Erfindung wurde die 29Si-NMR-(Feststoff)-Messung des Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen unter den folgenden Messbedingungen durchgeführt.
  • 29Si-NMR-(Feststoff)-Messbedingungen“
    • Apparat: JNM-ECX 500 II, hergestellt von JEOL Resonance Inc.
    • Probenröhrchen: 3,2 mmφ
    • Probe: Tetrahydrofuran-unlösliches Material von Tonerteilchen für die NMR-Messung (dessen Zubereitungsverfahren ist nachfolgend beschrieben): 150 mg Messtemperatur: Raumtemperatur
    • Pulsmodus: CP/MAS
    • Messkernfrequenz: 97,38 MHz (29Si)
    • Referenzsubstanz: DSS (externe Referenz: 1,534 ppm)
    • Probenrotationsgeschwindigkeit: 10 kHz
    • Kontaktzeit: 10 ms
    • Wartezeit: 2 s
    • Anzahl von Scans: 2.000 Scans bis 8.000 Scans
  • Nach der Messung wurde eine Mehrzahl von Silanbestandteilen mit unterschiedlichen Substituenten und unterschiedlichen gebundenen Gruppen in dem Tetrahydrofuran-unlöslichen Material der Tonerteilchen einer Peakauftrennung in eine X1-Struktur, eine X2-Struktur, eine X3-Struktur und eine X4-Struktur, die nachfolgend gezeigt sind, durch Kurvenfitten unterzogen und die Flächen der jeweiligen Peaks wurden berechnet.
    X1-Struktur, dargestellt durch die Formel (10): (Ri) (Rj) (Rk) SiO1/2
    X2-Struktur, dargestellt durch die Formel (11): (Rg) (Rh) Si(O1/2)2
    X3-Struktur, dargestellt durch die Formel (12): RmSi(O1/2)3
    X4-Struktur, dargestellt durch die Formel (13): Si(O1/2)4
    Figure DE102017101171B4_0011
    Figure DE102017101171B4_0012
    Figure DE102017101171B4_0013
    Figure DE102017101171B4_0014
    Figure DE102017101171B4_0015
    In den Formeln (10) bis (12) stellen Ri, Rj, Rk, Rg, Rh und Rm jeweils eine organische Gruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe dar, die an ein Siliciumatom gebunden sind.
  • In den Formeln (10) bis (13) sind die durch Vierecke umrandeten Strukturen von Abschnitten jeweils die X1-Struktur bis die X4-Struktur.
  • In der vorliegenden Erfindung ist in solch einer Auftragung, die durch die 29Si-NMR-Messung des Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen, wie dies in 1A gezeigt ist, erhalten ist, eine Mehrzahl von Silanbestandteilen mit unterschiedlichen Substituenten und unterschiedlichen gebundenen Gruppen in der X3-Struktur durch chemische Verschiebungswerte spezifiziert. Die Bestandteile wurden einer Peakauftrennung durch Kurvenfitten (Angleichen der berechneten Kurven/Peaks an die gemessene Kurve) wie in 1B gezeigt unterzogen und die Flächen der Peaks wurden bestimmt. Speziell wurde die Fläche RT3 des Peaks, der einer durch die Formel (1) dargestellten Teilstruktur zugeordnet ist, und die Fläche RfT3 des Peaks, der der durch die Formel (2) dargestellten Teilstruktur zugeordnet ist, jeweils bestimmt, und ein Verhältnis zwischen den Flächen wurde berechnet. Wie in 1C gezeigt ist der durch Substrahieren der aufgespaltenen Peaks, die in 1B gezeigt sind, von dem Peak des Messergebnisses, das in 1A gezeigt ist, extrem gering. Somit wurde das Fitten durch das Kurvenfitten gut ausgeführt.
  • Wenn die durch die Formeln (1) und (2) dargestellten Teilstrukturen detaillierter identifiziert werden müssen, kann die Identifikation unter Verwendung des Ergebnisses einer 1H-NMR-Messung in Kombination mit den Ergebnissen der 13C-NMR-Messung und der 29Si-NMR-Messung durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter mittels spezifischer Herstellungsbeispiele, Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise darauf begrenzt.
  • <Herstellungsbeispiel von Polyester (1)>
  • • Terephthalsäure: 11,1 Mol
    • Addukt von Bisphenol A mit 2 Mol Propylenoxid (PO-BPA): 10,9 Mol
  • Die Monomere wurden in einen Autoklaven gemeinsam mit einem Veresterungskatalysator vorgelegt und der Autoklav wurde mit einem Dekompressionsapparat, einem Wasserabscheider, einem Stickstoffgas-Einführapparat, einem Temperaturmessapparat und einem Rührapparat ausgestattet. Unter einer Stickstoffatmosphäre wurde, während ein Druck in dem Autoklaven verringert war, die Mischung einer Reaktion gemäß einem üblichen Verfahren bei 215°C durchgeführt, bis ein Tg von 70°C erhalten war. Somit wurde ein Polyester (1) erhalten. Der resultierende Polyester (1) wies ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 7.930 und ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von 3.090 auf.
  • <Herstellungsbeispiel von Polyester (2)>
  • • Addukt von Bisphenol A mit 2 Mol Ethylenoxid 725 Masseteile
    • Phthalsäure 285 Masseteile
    • Dibutylzinnoxid 2,5 Masseteile
  • Die vorhergehenden Materialien wurden einer Reaktion unter Rühren bei 220°C für 7 Stunden unterzogen und des Weiteren einer Reaktion unter reduziertem Druck für 5 Stunden unterzogen. Dann wurde das Resultat auf 80°C gekühlt und einer Reaktion mit 190 Masseteilen Isophorondiisocyanat in Ethylacetat für 2 Stunden unterzogen. Somit wurde ein Isocyanatgruppeenthaltendes Polyesterharz erhalten. 25 Masseteile des Isocyanatgruppeenthaltenden Polyesterharzes und 1 Masseteil Isophorondiamin wurden einer Reaktion bei 50°C für 2 Stunden unterzogen, um dadurch einen Polyester (2) bereitzustellen, der als einen Hauptbestandteil einen Polyester enthält, der eine Harnstoffgruppe enthält. Der resultierende Polyester (2) wies ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 22.990, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von 3.020 und ein Peakmolekulargewicht von 6.810 auf.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 1>
  • 700 Masseteile Ionenaustauschwasser, 1.000 Masseteile einer 0,1 Mol/l wässrigen Na3PO4-Lösung, und 24,0 Masseteile einer 1,0 Mol/l wässrigen HCI-Lösung wurden einem Fünfhals-druckbeständigen Gefäß mit einem Rückflussapparat, einem Rührer, einer Temperatursonde und einer Stickstoffeinführröhre zugegeben. Die Mischung wurde bei 63°C unter Rühren mit 12.000 U/min unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührapparats T.K. HOMO MIXER (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gehalten. 85 Masseteile einer 1,0 Mol/l wässrigen CaCl2-Lösung wurden graduell zu dem Ergebnis zugegeben. Somit wurde ein wässriges Dispersionsmedium, das einen feinen, kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca3(PO4)2 enthielt, zubereitet.
  • Danach wurde eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung unter Verwendung der folgenden Rohmaterialien hergestellt. Der Schritt ist ein Auflösungsschritt.
    • Styrol 76,0 Masseteile
    • n-Butylacrylat 24,0 Masseteile
    • Divinylbenzol 0,1 Masseteile
    • Organosiliciumverbindung A (Methyltriethoxysilan) 9,0 Masseteile
    • Kupferphthalocyaninpigment (Pigment Blue 15:3) 6,5 Masseteile
    • Polyester (2) 6,0 Masseteile
    • Ladungssteuerungsmittel (Aluminiumverbindung von 3,5-di-tert-Butylsalicylsäure) 0,5 Masseteil
    • Trennmittel (Behenylbehenat) 10,0 Masseteile
    Die oben genannten Rohmaterialien wurden mit einem Attritor (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) für 3 Stunden dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung bereitzustellen. Dann wurde die polymerisierbare Monomerzusammensetzung in ein anderes Gefäß transferiert und bei 62°C für 5 Minuten unter Rühren gehalten. Dann wurden 20,0 Masseteile t-Butylperoxypivalat (50 % Toluollösung), das als ein Polymerisationsinitiator dient, zu der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zugegeben, und das Ergebnis wurde für 5 Minuten unter Rühren gehalten. Der Schritt ist ein Auflösungsschritt (entsprechend dem „Schritt A1“).
  • Dann wurde die polymerisierbare Monomerzusammensetzung in das wässrige Dispersionsmedium eingebracht und für 10 Minuten unter Rühren mit einem Hochgeschwindigkeitsrührapparat granuliert. Der Schritt ist als ein Granulationsschritt definiert. Danach wurde der Hochgeschwindigkeitsrührapparat gegen einen propellerartigen Rührer ausgetauscht und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 70°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 10 Minuten. Ferner wurde das Ergebnis einer Reaktion für 5 Stunden unter leichtem Rühren unterzogen. Der pH war 5,1. Der Schritt ist ein Reaktion-1-Schritt (entsprechend dem „Schritt Bl“).
  • Nach Beendigung des Reaktion-1-Schritts, wurden 1,0 Masseteil der Organosiliciumverbindung B (Vinyltriethoxysilan) zugegeben (die Zugabe entspricht dem „Schritt C1“). Das Polymerisationsumwandlungsverhältnis der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung direkt vor dem Einbringen der Organosiliciumverbindung B war 91 %.
  • Als Nächstes wurden 1,0 Mol/l wässrige Lösung von NaOH dem Ergebnis zugegeben, um dessen pH auf 8,1 innerhalb 10 Minuten nach der Initiation der Zugabe der wässrigen Lösung von NaOH einzustellen, und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 85°C erhöht. Die für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 20 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 85°C für 5 Stunden beibehalten (das Beibehalten entspricht dem „Schritt D1“). Ein Schritt von der Beendigung des Reaktion-1-Schritts bis zu dem Beibehalten ist ein Reaktion-2-Schritt.
  • Als Nächstes wurden 300 Masseteile Ionenaustauschwasser zu dem Gefäß nach Beendigung des Reaktion-2-Schritts zugegeben. Danach wurde 10 % Salzsäure zu der Mischung zugegeben, um deren pH innerhalb 10 Minuten von der Initiation der Zugabe der Salzsäure auf 5,1 einzustellen. Als Nächstes wurde der Rückflussapparat entfernt und ein Destillationsapparat, der in der Lage ist eine Fraktion aufzufangen, wurde auf dem Gefäß montiert. Als Nächstes wurde die Temperatur in dem Gefäß auf 100°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer betrug 30 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 100°C für 5,0 Stunden beibehalten und die verbleibenden Monomere und das Toluol wurden entfernt. Ein Schritt des Montierens des Destillationsapparats, der in der Lage ist eine Fraktion aufzufangen, bis zur Beendigung des Beibehaltens der Temperatur bei 100°C für 5,0 Stunden ist ein Reaktion-3-Schritt.
  • Direkt nach der Beendigung der Destillation wurde das Ergebnis auf 30°C abgekühlt, und verdünnte Salzsäure wurde dem Gefäß zugegeben, um den pH auf 1,5 zu verringern, so dass der Dispersionsstabilisator aufgelöst wurde. Ferner wurde ein Filtrieren durchgeführt. Nach der Filtration wurde der resultierende Kuchen nicht entfernt, 700 Masseteile Ionenaustauschwasser wurden überdies zugegeben und die Mischung wurde erneut filtriert, gefolgt von Waschen. Als Nächstes wurde der Kuchen nach der Filtration entfernt und bei 30°C für 1 Stunde im Vakuum getrocknet. Ferner wurden feine und grobe Pulver durch pneumatische Klassifikation verworfen. Somit wurden Tonerteilchen 1 erhalten. Die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen der resultierenden Tonerteilchen sind in Tabelle 1 gezeigt, und ihre physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 22>
  • Ein wässriges Dispersionsmedium, das einen wenig wasserlöslichen Dispersionsstabilisator enthielt, wurde auf die gleiche Weise wie bei dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 zubereitet. Danach wurde eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung unter Verwendung der folgenden Rohmaterialien hergestellt. Der Schritt ist ein Auflösungsschritt.
    • Styrol 76,0 Masseteile
    • n-Butylacrylat 24,0 Masseteile
    • Divinylbenzol 0,1 Masseteil
    • Kupferphthalocyaninpigment (Pigment Blue 15:3) 6,5 Masseteile
    • Polyester (2) 5,0 Masseteile
    • Ladungssteuerungsmittel (Aluminiumverbindung von 3,5-di-tert-Butylsalicylsäure) 0,4 Masseteil
    • Trennmittel (Behenylbehenat) 10,0 Masseteile
  • Die oben genannten Rohmaterialien wurden mit einem Attritor (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) für 3 Stunden dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung bereitzustellen. Dann wurde die polymerisierbare Monomerzusammensetzung in ein anderes Gefäß transferiert und bei 62°C für 5 Minuten unter Rühren gehalten. Dann wurden 20,0 Masseteile t-Butylperoxypivalat (50 % Toluollösung), das als ein Polymerisationsinitiator dient, zu der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zugegeben, und das Ergebnis wurde für 5 Minuten unter Rühren gehalten. Der Schritt ist ein Auflösungsschritt.
  • Dann wurde die polymerisierbare Monomerzusammensetzung, der der Polymerisationsinitiator zugegeben war, in das wässrige Dispersionsmedium eingebracht und für 10 Minuten unter Rühren mit einem Hochgeschwindigkeitsrührapparat granuliert. Der Schritt ist ein Granulationsschritt.
  • Danach wurde der Hochgeschwindigkeitsrührapparat gegen einen propellerartigen Rührer ausgetauscht und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 70°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 10 Minuten. Ferner wurde das Ergebnis einer Reaktion für 5 Stunden unter leichtem Rühren unterzogen. Der pH war 5,1. Der Schritt ist ein Reaktion-1-Schritt.
  • Nach Beendigung des Reaktion-1-Schritts, wurden 2,5 Masseteile der Organosiliciumverbindung B (Vinyltriethoxysilan) zugegeben (die Zugabe entspricht dem „Schritt A2“). Das Polymerisationsumwandlungsverhältnis der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung direkt vor dem Einbringen der Organosiliciumverbindung B war 92 %.
  • Als Nächstes wurden 1,0 Mol/l wässrige Lösung von NaOH dem Ergebnis zugegeben, um dessen pH auf 8,1 innerhalb 10 Minuten nach der Initiation der Zugabe der wässrigen Lösung von NaOH einzustellen, und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 85°C erhöht. Die für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 20 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 85°C für 5,0 Stunden beibehalten. Der Schritt ist ein Reaktion-2-Schritt (entsprechend dem „Schritt B2“).
  • Nach Beendigung des Reaktion-2-Schritts wurden 8,0 Masseteile der Organosiliciumverbindung A (Methyltriethoxysilan) zugegeben (der Additionsschritt entspricht dem „Schritt C2“).
  • Als Nächstes wurden 300 Masseteile Ionenaustauschwasser zu dem Gefäß nach Beendigung des Reaktion-2-Schritts zugegeben. Danach wurde 10 % Salzsäure zu der Mischung zugegeben, um deren pH innerhalb 10 Minuten von der Initiation der Zugabe der Salzsäure auf 5,1 einzustellen. Als Nächstes wurde der Rückflussapparat entfernt und ein Destillationsapparat, der in der Lage ist eine Fraktion aufzufangen, wurde auf dem Gefäß montiert. Als Nächstes wurde die Temperatur in dem Gefäß auf 100°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer betrug 30 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 100°C für 5,0 Stunden beibehalten und die verbleibenden Monomere und das Toluol wurden entfernt. Ein Schritt des Montierens des Destillationsapparats, der in der Lage ist eine Fraktion aufzufangen, bis zur Beendigung des Beibehaltens der Temperatur bei 100°C für 5,0 Stunden ist ein Reaktion-3-Schritt (entsprechend dem „Schritt D2“).
  • Nach der Beendigung des Reaktion-3-Schritts wurden Tonerteilchen 22 auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 erhalten. Die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen der resultierenden Tonerteilchen sind in Tabelle 3 gezeigt und ihre physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 2 und Tonerteilchen 4 bis 19>
  • Tonerteilchen 2 und Tonerteilchen 4 bis 19 wurden auf die gleiche Weise wie bei dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen, die in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt sind, angenommen wurden. Eine Destillation unter reduziertem Druck wurde durch Ausstatten eines freien Halses mit einer Dekompressionsmaschine und Verringern eines Drucks in dem Gefäß zu solch einem Grad, bis die Materialien in dem Gefäß nicht in Richtung des Destillationsapparats, der in der Lage war eine Fraktion aufzufangen, gezogen wurden. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Teilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 3>
  • In dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 wurden nach der Beendigung des Reaktion-1-Schritts 0,5 Masseteil Kaliumpersulfat als ein wasserlöslicher Initiator ähnlich zu der Zugabe von 1,0 Masseteil der Organosiliciumverbindung B (Vinyltriethoxysilan) zugegeben. Zusätzlich wurden die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen wie in Tabelle 1 gezeigt geändert. Tonerteilchen 3 wurden auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 mit Ausnahme des Vorhergehenden erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Teilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiele von Tonerteilchen 20, 21, 25 und 26>
  • In dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 wurde in dem Auflösungsschritt die Organosiliciumverbindung B gleichzeitig mit der Organosiliciumverbindung A zugegeben, und nach der Beendigung des Reaktion-1-Schritts wurde die Organosiliciumverbindung B nicht zugegeben. Zusätzlich wurden die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen wie in Tabelle 3 gezeigt geändert. Tonerteilchen 20, 21, 25 und 26 wurden auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 mit Ausnahme des Vorhergehenden erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Teilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Vergleichstonerteilchen 1 bis 6>
  • In dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 wurde in dem Auflösungsschritt die Organosiliciumverbindung B gleichzeitig mit der Organosiliciumverbindung A zugegeben, und nach der Beendigung des Reaktion-1-Schritts wurde die Organosiliciumverbindung B nicht zugegeben. Zusätzlich wurden die Formulierungs- und Herstellungsbedingungen wie in Tabelle 4 gezeigt geändert. Tonervergleichsteilchen 1 bis 6 wurden auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel der Tonerteilchen 1 mit Ausnahme des Vorhergehenden erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Teilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 23>
  • 700 Masseteile Ionenaustauschwasser, 1.000 Masseteile einer 0,1 Mol/l wässrigen Na3PO4-Lösung, und 24,0 Masseteile einer 1,0 Mol/l wässrigen HCI-Lösung wurden einem Fünfhals-druckbeständigen Gefäß mit einem Rückflussapparat, einem Rührer, einer Temperatursonde und einer Stickstoffeinführröhre zugegeben. Die Mischung wurde bei 63°C unter Rühren mit 12.000 U/min unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührapparats T.K. HOMO MIXER (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gehalten. 85 Masseteile einer 1,0 Mol/l wässrigen CaCl2-Lösung wurden graduell zu dem Ergebnis zugegeben. Somit wurde ein wässriges Dispersionsmedium, das einen feinen, kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca3(PO4)2 enthielt, zubereitet.
  • Danach wurde eine Tonerteilchenvorstufenzusammensetzung unter Verwendung der folgenden Rohmaterialien hergestellt. Der Schritt ist ein Auflösungsschritt.
    • Polyester (1) 60,0 Masseteile
    • Polyester (2) 40,0 Masseteile
    • Organosiliciumverbindung A (Methyltriethoxysilan) 8,0 Masseteile
    • Kupferphthalocyaninpigment (Pigment Blue 15:3) 6,5 Masseteile
    • Ladungssteuerungsmittel (Aluminiumverbindung von 3,5-di-tert-Butylsalicylsäure) 0,5 Masseteil
    • Trennmittel (Behenylbehenat) 10,0 Masseteile
  • Die vorhergehenden Materialien wurden in 400 Masseteilen Toluol aufgelöst und die Temperatur der Lösung wurde auf 63°C erhöht. Somit wurde eine Tonerteilchenvorstufenzusammensetzung erhalten.
  • Als Nächstes wurde die Zusammensetzung in ein wässriges Dispersionsmedium eingebracht und die Mischung wurde für 5 Minuten unter Rühren mit einem Hochgeschwindigkeitsrührapparat bei 12.000 U/min granuliert. Ein Schritt bis zu dem Vorhergehenden ist ein Granulationsschritt (entsprechend dem „Schritt A1“).
  • Danach wurde der Hochgeschwindigkeitsrührapparat gegen einen propellerartigen Rührer ausgetauscht und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 70°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 10 Minuten. Ferner wurde das Ergebnis einer Reaktion für 5 Stunden unter leichtem Rühren unterzogen. Der pH war 5,1 (die Reaktion entspricht dem „Schritt Bl“).
  • Als Nächstes wurden 2,0 Masseteile der Organosiliciumverbindung B (Vinyltriethoxysilan) zugegeben (die Zugabe entspricht dem „Schritt C1“).
  • Als Nächstes wurden 1,0 Mol/l wässrige Lösung von NaOH dem Ergebnis zugegeben, um dessen pH auf 8,1 innerhalb 10 Minuten einzustellen, und die Temperatur in dem Gefäß wurde auf 85°C erhöht. Die für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer war 20 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 85°C für 6,0 Stunden beibehalten (das Beibehalten entspricht dem „Schritt D1“).
  • Als Nächstes wurden 300 Masseteile Ionenaustauschwasser zu dem Gefäß nach Beendigung der vorstehenden Schritte zugegeben, und dann wurde 10 % Salzsäure zu der Mischung zugegeben, um deren pH innerhalb 10 Minuten von der Initiation der Zugabe der Salzsäure auf 5,1 einzustellen. Als Nächstes wurde der Rückflussapparat entfernt und ein Destillationsapparat, der in der Lage ist eine Fraktion aufzufangen, wurde auf dem Gefäß montiert. Dann wurde die Temperatur in dem Gefäß auf 100°C erhöht. Eine für die Temperaturerhöhung benötigte Zeitdauer betrug 30 Minuten. Danach wurde die Temperatur in dem Gefäß bei 100°C für 5,0 Stunden beibehalten.
  • Direkt nach der Beendigung der Destillation wurde das Gefäß auf 30°C abgekühlt, und verdünnte Salzsäure wurde dem Gefäß zugegeben, um den pH auf 1,5 zu verringern, so dass der Dispersionsstabilisator aufgelöst wurde. Ferner wurde ein Filtrieren durchgeführt. Nach der Filtration wurde der resultierende Kuchen nicht entfernt, 700 Masseteile Ionenaustauschwasser wurden überdies zugegeben und die Mischung wurde erneut filtriert, gefolgt von Waschen. Als Nächstes wurde der Kuchen nach der Filtration entfernt und bei 30°C für 1 Stunde im Vakuum getrocknet. Ferner wurden feine und große Pulver durch pneumatische Klassifikation verworfen. Somit wurden Tonerteilchen 23 erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Tonerteilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • <Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 24>
  • „Zubereitung von Harzteilchen-dispergierter Flüssigkeit (1)“
  • • Polyester (1): 100,0 Masseteile
    • Methyl-Ethyl-Keton: 50,0 Masseteile
    • Isopropylalkohol: 20,0 Masseteile
    Methyl-Ethyl-Keton und Isopropylalkohol wurden in einem Gefäß vorgelegt. Danach wurde der Polyester (1) graduell in das Gefäß zugegeben, und die Mischung wurde so gerührt, dass der Polyester vollständig aufgelöst wurde. Somit wurde eine Polyester (1) gelöste Flüssigkeit erhalten. Eine Temperatur in dem Gefäß, das die Polyester (1) gelöste Flüssigkeit enthielt, wurde auf 65°C eingestellt, und eine 10 % wässrige Lösung von Ammoniak wurde graduell zugetropft, so dass dessen Gesamtmenge 5 Masseteile wurde, während die Flüssigkeit gerührt wurde. Ferner wurden 230 Masseteile Ionenaustauschwasser graduell mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min zugetropft, um eine Phaseninversionsemulgation durchzuführen. Ferner wurde ein Entlösen (Desolvatation) durchgeführt, indem ein Druck in dem Gefäß mit einem Verdampfer verringert wurde. Somit wurde eine Harzteilchen-dispergierte Flüssigkeit (1) des Polyesters (1) erhalten. Der volumengemittelte Teilchendurchmesser der Harzteilchen der Flüssigkeit war 140 nm. Zusätzlich war der Feststoffgehalt der Harzteilchen mit Ionenaustauschwasser auf 20 % eingestellt.
  • „Zubereitung von Harzteilchen-dispergierter Flüssigkeit (2)“
  • • Polyester (2): 100,0 Masseteile
    • Methyl-Ethyl-Keton: 50,0 Masseteile
    • Isopropylalkohol: 20,0 Masseteile
    Methyl-Ethyl-Keton und Isopropylalkohol wurden in einem Gefäß vorgelegt. Danach wurde der Polyester (2) graduell in das Gefäß zugegeben, und die Mischung wurde so gerührt, dass der Polyester vollständig aufgelöst wurde. Somit wurde eine Polyester (2)-gelöste Flüssigkeit erhalten. Eine Temperatur in dem Gefäß, das die Polyester (2)-gelöste Flüssigkeit enthielt, wurde auf 40°C eingestellt, und eine 10 % wässrige Lösung von Ammoniak wurde graduell zugetropft, so dass dessen Gesamtmenge 3,5 Masseteile wurde, während die Flüssigkeit gerührt wurde. Ferner wurden 230 Masseteile Ionenaustauschwasser graduell mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/min zugetropft, um eine Phaseninversionsemulgation durchzuführen. Ferner wurde ein Entlösen (Desolvatation) durchgeführt, indem ein Druck in dem Gefäß verringert wurde. Somit wurde eine Harzteilchen-dispergierte Flüssigkeit (2) des Polyesters (2) erhalten. Der volumengemittelte Teilchendurchmesser der Harzteilchen der Flüssigkeit war 160 nm. Zusätzlich war der Feststoffgehalt der Harzteilchen mit Ionenaustauschwasser auf 20 % eingestellt.
  • „Zubereitung einer Farbstoffteilchen-dispergierten Flüssigkeit 1“
  • • Kupferphthalocyanin (Pigment Blue 15:3): 45 Masseteile
    • Ladungssteuerungsmittel: 0,7 Masseteil
    (Aluminiumverbindung von 3,5-di-tert-Butylsalicylsäure)
    • Ionischer grenzflächenaktiver Stoff NEOGEN RK (hergestellt von DKS Co.,
    Ltd.): 5 Masseteile
    • Ionenaustauschwasser: 190 Masseteile
    Die vorhergehenden Bestandteile wurden vermischt und mit einem Homogenisator für 10 Minuten dispergiert. Danach wurde das Ergebnis einer Dispersionsbehandlung mit ULTIMIZER (gegenstromkollisionsartiger Nasspulverisierer: hergestellt von Sugino Machine Limited) bei einem Druck von 250 MPa für 20 Minuten einer Dispersionsbehandlung unterzogen. Somit wurde eine Farbmittelteilchen-dispergierte Flüssigkeit 1 mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser der Farbmittelteilchen von 130 nm und einem Feststoffgehalt von 20 % erhalten.
  • „Zubereitung einer Trennmittelteilchen-dispergierten Flüssigkeit“
  • • Behenylbehenat: 60,0 Masseteile
    • Ionischer grenzflächenaktiver Stoff NEOGEN RK (hergestellt von DKS Co.,
    Ltd.): 2,0 Masseteile
    • Ionenaustauschwasser: 240 Masseteile
    Die vorhergehenden Materialien wurden auf 100°C erwärmt und wurden mit ULTRA-TURRAX T50, hergestellt von IKA, ausreichend dispergiert. Danach wurde in einem Druckinjektion-Typ Gaulin Homogenisator das Ergebnis auf 115°C erwärmt und einer Dispersionsbehandlung für 1 Stunde unterzogen. Somit wurde eine Trennmittelteilchen-dispergierte Flüssigkeit mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser von 160 nm und einem Feststoffgehalt von 20 % erhalten.
  • „Herstellung von Tonerteilchenvorstufe“
  • • Harzteilchen-dispergierte Flüssigkeit (1): 300 Masseteile
    • Harzteilchen-dispergierte Flüssigkeit (2): 150 Masseteile
    • Farbmittelteilchen-dispergierte Flüssigkeit 1: 39 Masseteile
    • Trennmittelteilchen-dispergierte Flüssigkeit: 60 Masseteile
    Nachdem 2,2 Masseteile eines ionischen grenzflächenaktiven Stoffs NEOGEN RK einem Kolben zugegeben wurden, wurden die vorhergehenden Materialien gerührt. Als Nächstes wurde eine 1 Mol/l wässrige Salpetersäurelösung zu der Mischung zugetropft, um deren pH auf 3,7 einzustellen. Danach wurden 0,35 Masseteil Polyaluminiumsulfat der Mischung zugegeben, und das Ganze wurde mit ULTRA-TURRAX dispergiert. Während der Kolben in einem Ölbad zum Heizen gerührt wurde, wurde das Ergebnis auf 50°C erwärmt und bei der Temperatur für 40 Minuten gehalten. Somit wurde eine Tonerteilchenvorstufe erhalten.
  • Als Nächstes wurden 8,0 Masseteile der Organosiliciumverbindung A (Methyltriethoxysilan) zu der Vorstufe zugegeben (der „Schritt AI“), und eine 1,0 Mol/l wässrige NaOH-Lösung wurde der Mischung zugegeben, um deren pH innerhalb von 7 Minuten nach der Initiation der Zugabe der wässrigen NaOH-Lösung auf 7,1 einzustellen. Der Kolben wurde hermetisch verschlossen und die Mischung wurde graduell auf 90°C erwärmt, während das Rühren fortgesetzt wurde, gefolgt von Halten der Mischung bei 90°C für 5 Stunden (das Halten entspricht dem „Schritt Bl“).
  • Danach wurden 2,0 Masseteile der Organosiliciumverbindung B (Vinyltriethoxysilan) dem Ergebnis zugegeben (die Zugabe entsprach dem „Schritt C1“), und die Mischung wurde weiter bei 90°C für 5 Stunden gehalten (das Halten entsprach dem „Schritt D1“).
  • Als Nächstes wurden 2,0 Masseteile eines ionischen grenzflächenaktiven Stoffs NEOGEN RK dem Resultierenden zugegeben, und die Mischung wurde einer Reaktion bei 100°C für 5 Stunden unterzogen. Nach Beendigung der Reaktion wurde eine Fraktion bei 85°C durch Destillation unter reduziertem Druck gewonnen.
  • Direkt nach der Beendigung der Destillation wurde die Fraktion auf 30°C abgekühlt und weiter filtriert. Nach der Filtration wurde der resultierende Kuchen nicht entfernt, 700 Masseteile Ionenaustauschwasser wurden ferner zugegeben, und die Mischung wurde erneut filtriert, gefolgt von Waschen. Der Waschschritt wurde fünf Mal wiederholt.
  • Als Nächstes wurde der Kuchen nach der Filtration entfernt und bei 30°C für 1 Stunde vakuumgetrocknet. Ferner wurden feine und grobe Pulver durch pneumatische Klassifikation verworfen. Somit wurden Tonerteilen 24 erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Tonerteilchen sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • [Auswertungen]
  • Jedes der Tonerteilchen 1 bis 26 und der Vergleichstonerteilchen 1 bis 6, die somit erhalten waren, wurde als ein Toner ohne Behandlung verwendet, und wurde den folgenden Auswertungen unterzogen.
  • <Messung der Lademenge des Toners>
  • Die Lademenge eines Toners kann durch ein nachfolgend zu beschreibendes Verfahren bestimmt werden. Zunächst wird ein auszuwertender Toner und ein Standardträger für einen negativ ladbaren Toner (Handelsname: N-01, hergestellt von The Imaging Society of Japan) unter jeder der folgenden Umgebungen für 24 Stunden stehengelassen: einer Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-(L/L)-Umgebung (10°C/50 % RH), einer Normaltemperatur- und Normalfeuchtigkeits-(N/N)-Umgebung (25°C/50 % RH) und einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeits-(H/H)-Umgebung (32,5°C/85 % RH). Nach dem Stehenlassen wird der auszuwertende Toner mit dem Träger vermischt, so dass dessen Masse 5 Masse-% der Masse einer Mischung, die zu erhalten ist, ausmache, und der Toner und der Träger werden mit einem Turbula-Mischer für 120 Sekunden gemischt. Die Mischung wird als ein initialer Entwickler definiert. Als Nächstes werden 0,40 g des initialen Entwicklers in einen Metallbehälter mit auf dessen Bodenabschnitt montiertem leitfähigen Sieb mit einer Öffnung von 20 µm vorgelegt, und wird mit einer Saugmaschine angesaugt, gefolgt von der Messung eines Unterschieds zwischen der Masse des Entwicklers vor dem Saugen und nach dem Saugen, und eines elektrischen Potentials, das in einem an den Behälter angeschlossenen Kondensator gespeichert ist. Dabei wird ein Saugdruck auf 2,5 kPa eingestellt. Die triboelektrische Ladungsmenge des Toners wird aus der folgenden Gleichung unter Verwendung des Massenunterschieds, des gespeicherten elektrischen Potentials und der Kapazität des Kondensators berechnet. Die Ladungsmenge, die hierbei erhalten ist, wird als eine initiale Ladungsmenge (mC/kg) unter jeder der Bedingungen definiert.
  • Der Standardträger für einen negativ ladbaren Toner, der in der Messung zu verwenden ist (Handelsname: N-01, hergestellt von The Imaging Society of Japan), wird vor dessen Verwendung durch ein 250-Masche Sieb durchgeführt. Q = C × V / ( W 1 W 2 )
    Figure DE102017101171B4_0016
  • Q:
    Die Ladungsmenge des Toners
    C (µF):
    Die Kapazität des Kondensators
    V (Volt):
    Das elektrische Potential, das in dem Kondensator gespeichert ist
    W1 - W2 (g):
    Der Unterschied zwischen der Masse vor dem Saugen und nach dem Saugen
  • In der vorliegenden Erfindung wurde die Ladungsmenge wie nachfolgend beschrieben bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabellen 6 bis 9 gezeigt.
    • Bewertung A: Die Lademenge beträgt -35,0 mC/kg oder weniger.
    • Bewertung B: Die Lademenge beträgt -30,0 mC/kg oder weniger, beträgt aber mehr als -35,0 mC/kg.
    • Bewertung C: Die Lademenge beträgt -25,0 mC/kg oder weniger, beträgt aber mehr als -30,0 mC/kg.
    • Bewertung D: Die Lademenge beträgt mehr als -25,0 mC/kg. [Bildausgabeauswertung]
    Ein Tandem-Typ Laserstrahldrucker LBP9510C, hergestellt von Canon Inc., wurde so umgebaut, dass er in der Lage ist, einen Ausdruck lediglich mit einer Cyanstation durchzuführen. Eine Tonerkartusche für den LBP9510C wurde verwendet und mit 100 g Tonerteilchen, die auszuwerten waren, befüllt. Dann wurde die Tonerkartusche unter jeder der folgenden Bedingungen für 24 Stunden stehengelassen: einer Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-(L/L)-Umgebung (10°C/15 % RH), einer Normaltemperatur- und Normalfeuchtigkeits-(N/N)-Umgebung (25°C/50 % RH) und einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeits-(H/H)-Umgebung (32,5°C/85 % RH). Nach Stehenlassen unter jeder der Bedingungen für 24 Stunden wurde die Tonerkartusche auf den LBP9510C montiert und ein Bild mit einem Druckprozentsatz von 1,0 % wurde auf bis zu 10.000 Blatt A4-Papier in einer Lateralrichtung ausgedruckt. Eine Bilddichte, eine Voll-Folgefähigkeit, und eine Bauteilkontamination in einem initialen Zustand, und jene nach Ausgabe von 10.000 Blatt (nach Langzeitwiederholungsverwendung) ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabellen 6 bis 9 gezeigt.
  • < Bilddichteauswertung>
  • Eine Bilddichte in einem initialen Zustand oder nach Ausgabe von 10.000 Blatt wurde ausgewertet. Die Auswertung wurde folgendermaßen durchgeführt: Ausgeben eines Vollbildes unter Verwendung von XEROX BUSINESS 4200 (hergestellt von Xerox Corporation, 75 g/m2) als Papier; und Messen dessen Dichte. Die Bilddichte wurde durch Messen einer Dichte relativ zu einem Bild in einem weißen Grundabschnitt mit einer Originaldichte von 0,00 mit einem „Macbeth Reflection Densitometer RD918“ (hergestellt von Gretag Macbeth) gemessen. Bei der Auswertung der vorliegenden Erfindung wurde die Bilddichte wie nachfolgend beschrieben bewertet.
    • A: Die Bilddichte beträgt 1,40 oder mehr.
    • B: Die Bilddichte beträgt von 1,30 bis 1,39.
    • C: Die Bilddichte beträgt von 1,25 bis 1,29.
    • D: Die Bilddichte beträgt von 1,20 bis 1,24.
    • E: Die Bilddichte beträgt 1,19 oder weniger.
  • <Voll-Folgefähigkeit-Auswertung >
  • Ein Vollbild wurde in einem initialen Zustand oder nach Ausgabe von 10.000 Blatt ausgegeben, und die Voll-Folgefähigkeit wurde gemäß den folgenden Kriterien ausgewertet. XEROX BUSINESS 4200 (hergestellt von Xerox Corporation, 75 g/m2) wurde als Papier verwendet. Eine Dichte an einer bestimmten Stelle wurde mit einem „Macbeth Reflection Densitometer RD918“ (hergestellt von Gretag Macbeth) gemessen und ein Dichteunterschied wurde durch Subtrahieren der Dichte von einer Dichte an einer von dem führenden Ende des Vollbildes um 50 mm entfernten Stelle gemessen.
    • A: Der Dichteunterschied beträgt 0,05 oder weniger im gesamten Bereich des Bildes.
    • B: In einem Bereich, der von dem führenden Ende des Bildes um weniger als 50 mm entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,05 und 0,15 oder weniger. Allerdings sind die folgenden Fälle C bis E ausgeschlossen.
    • C: In einem Bereich, der von dem führenden Ende des Bildes um 50 mm oder weniger entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,15, oder in einem Bereich, der davon um mehr als 50 mm und 130 mm oder weniger entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,05 und 0,15 oder weniger. Allerdings sind die folgenden Fälle D und E ausgeschlossen.
    • D: In einem Bereich, der von dem führenden Ende des Bildes um mehr als 50 mm und 130 mm oder weniger entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,15, oder in einem Bereich, der davon um mehr als 130 mm entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,05 und 0,15 oder weniger. Allerdings ist der folgende Fall E ausgeschlossen.
    • E: In einem Bereich, der von dem führenden Ende des Bildes um mehr als 130 mm entfernt ist, ist eine Stelle vorhanden mit einem Dichteunterschied von mehr als 0,15.
  • < Bauteilkontaminationsauswertung >
  • Ein Bild mit einem Druckprozentsatz von 1,0 % wurde auf bis zu 10.000 Blatt A4-Papier in einer lateralen Richtung ausgegeben. Danach wurde solch ein gemischtes Bild ausgegeben, bei dem der vordere halbe Abschnitt des gedruckten Bildes ein Halbtonbild war (Tonerauflageniveau: 0,25 mg/cm2), und der zweite Halbanteil davon ein Vollbild war (Tonerauflageniveau: 0,40 mg/cm2). Die Bauteilkontamination wurde unter Verwendung des ausgegebenen Bildes gemäß den folgenden Kriterien ausgewertet. XEROX BUSINESS 4200 (hergestellt von Xerox Corporation, 75 g/m2) wurde als Papier verwendet.
    • A: Kein Schmelzadhäsionsprodukt wird auf irgendeinem aus Entwicklerwalze und photosensitiver Trommel beobachtet.
    • B: 1 oder 2 dünne Streifen in einer peripheren Richtung werden auf einer Entwicklerwalze beobachtet, oder 1 oder 2 Schmelzadhäsionsprodukte werden auf einer photosensitiven Trommel beobachtet.
    • C: 3 bis 5 dünne Streifen in einer peripheren Richtung werden auf einer Entwicklerwalze beobachtet, oder 3 bis 5 Schmelzadhäsionsprodukte werden auf einer photosensitiven Trommel beobachtet.
    • D: 6 bis 20 dünne Streifen in einer peripheren Richtung oder solch ein Streifen, dass er in dem Bild auftaucht, werden/wird auf einer Entwicklerwalze beobachtet. Alternativ werden 6 bis 20 Schmelzadhäsionsprodukte oder solch ein Schmelzadhäsionsprodukt, dass es das Bild beeinträchtigt, werden/wird auf der photosensitiven Trommel beobachtet.
    • E: 21 oder mehr feine Streifen in einer peripheren Richtung oder solch ein Streifen, dass er in dem Bild deutlich auftritt, werden/wird auf einer Entwicklerwalze beobachtet. Alternativ werden/wird 21 oder mehr Schmelzadhäsionsprodukte oder solch ein Schmelzadhäsionsprodukt, dass es das Bild beträchtlich beeinträchtigt, auf einer photosensitiven Trommel beobachtet.
  • <Auswertung der Niedertemperaturfixierbarkeit (Kaltoffset-Endtemperatur)>
  • Die Fixiereinheit eines Laserstrahldruckers LBP9510C, hergestellt von Canon Inc., wurde so umgebaut, dass dessen Fixiertemperatur eingestellt werden konnte. Ein fixiertes Bild mit einem Tonerauflageniveau von 0,4 mg/cm2 wurde mit dem LBP9510C nach dem Umbau mit einer Prozessgeschwindigkeit von 230 mm/s gebildet. XEROX BUSINESS 4200 (hergestellt von Xerox Corporation, 75 g/m2) wurde als Transferpapier verwendet.
  • Die Fixierbarkeit wurde wie nachfolgend beschrieben ausgewertet. Das fixierte Bild wurde mit KimWipes [S-200 (Nippon Paper Crecia Co., Ltd.)] unter einer Belastung von 75 g/cm2 zehn Mal abgeschabt und die niedrigste Temperatur, bei welcher der Prozentsatz, um welchen die Dichte des Bildes durch das Abschaben verringert wurde, weniger als 5 % war, wurde als eine Kaltoffset-Endtemperatur definiert. Die Auswertung wurde unter normalem Druck und normaler Feuchtigkeit durchgeführt (25°C/50 % RH).
  • Die Tonerteilchen, die in Tabellen 1 bis 4 gezeigt sind, wurden jeweils bezüglich einer Bilddichte, einer Voll-Folgefähigkeit und einer Bauteilkontamination ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabellen 6 bis 9 gezeigt.
    Figure DE102017101171B4_0017
  • Figure DE102017101171B4_0018
    Figure DE102017101171B4_0019
  • Figure DE102017101171B4_0020
    Figure DE102017101171B4_0021
  • Figure DE102017101171B4_0022
    Figure DE102017101171B4_0023
    Figure DE102017101171B4_0024
    Tabelle 5
    gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser D4 (µm) RfT3/RT3 Siliciumatomdichte dSi in der Oberfläche jedes Tonerteilchens (Atom-%) Gehalt an Organosiliciumpolymer (Masse-%)
    Tonerteilchen 1 6,2 0,119 19,8 6,56
    Tonerteilchen 2 6,3 0,122 20,4 6,56
    Tonerteilchen 3 6,3 0,051 19,9 6,56
    Tonerteilchen 4 6,3 0,104 15,5 6,56
    Tonerteilchen 5 6,1 0,114 16,7 6,56
    Tonerteilchen 6 6,2 0,080 22,5 9,53
    Tonerteilchen 7 6,1 0,186 19,5 6,56
    Tonerteilchen 8 6,3 0,058 22,9 6,56
    Tonerteilchen 9 6,1 0,111 10,8 6,56
    Tonerteilchen 10 6,4 0,099 9,4 6,56
    Tonerteilchen 11 6,1 0,117 8,5 3,39
    Tonerteilchen 12 6,0 0,132 4,9 2,73
    Tonerteilchen 13 6,3 0,107 2,8 2,06
    Tonerteilchen 14 6,3 0,114 2,2 2,06
    Tonerteilchen 15 6,4 0,082 23,4 17,40
    Referenz-Tonerteilchen 16 6,5 0,210 18,0 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 17 6,4 0,040 22,2 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 18 6,0 0,255 17,9 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 19 6,4 0,016 24,6 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 20 6,3 0,242 16,5 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 21 5,9 0,015 24,1 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 22 6,2 0,262 18,3 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 23 6,5 0,259 17,0 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 24 6,0 0,251 11,5 6,56
    Referenz-Tonerteilchen 25 6,0 0,266 2,1 2,06
    Referenz-Tonerteilchen 26 6,3 0,248 20,2 7,77
    Vergleichstonerteilchen 1 6,3 0,311 20,4 6,56
    Vergleichstonerteilchen 2 6,0 0,007 21,7 6,56
    Vergleichstonerteilchen 3 6,4 - 14,5 6,56
    Vergleichstonerteilchen 4 6,5 - 9,9 6,56
    Vergleichstonerteilchen 5 6,2 - 11,2 6,56
    Vergleichstonerteilchen 6 6,3 0,640 23,1 9,53
    Tabelle 6
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8
    Tonerteilchen 1 Tonerteilchen 2 Tonerteilchen 3 Tonerteilchen 4 Tonerteilchen 5 Tonerteilchen 6 Tonerteilchen 7 Tonerteilchen 8
    NN initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -42,1 (A) -39,8 (A) -35,6 (A) -38,8 (A) -39,5 (A) -41,8 (A) -38,5 (A) -40,1 (A)
    Dichte 1,52 (A) 1,47 (A) 1,50 (A) 1,46 (A) 1,49 (A) 1,48 (A) 1,47 (A) 1,50 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,48 (A) 1,43 (A) 1,47 (A) 1,44 (A) 1,45 (A) 1,44 (A) 1,43 (A) 1,44 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    Bauteilkontamination A B A A A A A A
    LL initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -39,5 (A) -38,2 (A) -34,7 (B) -37,8 (A) -37,6 (A) -38,7 (A) -36,2 (A) -37,5 (A)
    Dichte 1,50 (A) 1,50 (A) 1,47 (A) 1,47 (A) 1,49 (A) 1,47 (A) 1,48 (A) 1,50 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,48 (A) 1,45 (A) 1,46 (A) 1,44 (A) 1,46 (A) 1,45 (A) 1,44 (A) 1,46 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    Bauteilkontamination A B A
    HH initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -40,0 (A) -38,5 (A) -35,0 (A) -38,1 (A) -38,9 (A) -40,2 (A) -36,6 (A) -38,3 (A)
    Dichte 1,49 (A) 1,46 (A) 1,47 (A) 1,46 (A) 1,47 (A) 1,45 (A) 1,45 (A) 1,48 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,47 (A) 1,43 (A) 1,43 (A) 1,43 (A) 1,45 (A) 1,44 (A) 1,43 (A) 1,44 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A
    Bauteilkontamination A B A A A A A A
    Kaltoffset-Endpunkt 110 110 110 110 110 110 110 110
    Tabelle 7
    Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Referenz - Beispiel 16 Referenz - Beispiel 17
    Tonerteilchen 9 Tonerteilchen 10 Tonerteilchen 11 Tonerteilchen 12 Tonerteilchen 13 Tonerteilchen 14 Tonerteilchen 15 Referenz - Tonerteilchen 16 Referenz - Tonerteilchen 17
    NN initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -35,5 (A) -36,7 (A) -34,8 (B) -33,6 (B) -31,1 (B) -31,3 (B) -41,2 (A) -36,1 (A) -38,5 (A)
    Dichte 1,48 (A) 1,47 (A) 1,47 (A) 1,47 (A) 1,45 (A) 1,44 (A) 1,49 (A) 1,48 (A) 1,50 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,43 (A) 1,45 (A) 1,38 (B) 1,39 (B) 1,38 (B) 1,36 (B) 1,44 (A) 1,38 (B) 1,34 (B)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A B B
    Bauteilkontamination A A A A A A B A A
    LL initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -33,2 (B) -31,8 (B) -33,7 (B) -33,0 (B) -30,8 (B) -29,4 (C) -40,0 (A) -36,3 (A) -37,7 (A)
    Dichte 1,44 (A) 1,43 (A) 1,44 (A) 1,45 (A) 1,45 (A) 1,41 (A) 1,47 (A) 1,45 (A) 1,45 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A B A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,38 (B) 1,37 (B) 1,31 (B) 1,34 (B) 1,29 (C) 1,26 (C) 1,43 (A) 1,35 (B) 1,32 (B)
    Voll-Folgefähigkeit B B B B C C A B B
    Bauteilkontamination A A A A A A B A A
    HH initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -34,7 (B) -33,9 (B) -34,0 (B) -33,8 (B) -30,8 (B) -28,1 (C) -38,4 (A) -35,1 (A) -38,0 (A)
    Dichte 1,47 (A) 1,45 (A) 1,46 (A) 1,45 (A) 1,45 (A) 1,40 (A) 1,47 (A) 1,44 (A) 1,47 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A B A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,43 (A) 1,42 (A) 1,34 (B) 1,30 (B) 1,31 (B) 1,30 (B) 1,44 (A) 1,35 (B) 1,33 (B)
    Voll-Folgefähigkeit A A A B B B A B B
    Bauteilkontamination A A A A A A B A A
    Kaltoffset-Endpunkt 110 110 110 110 110 110 110 110 110
    Tabelle 8
    ReferenzBeispiel 18 ReferenzBeispiel 19 Referenz - Beispiel 20 Referenz - Beispiel 21 ReferenzBeispiel 22 ReferenzBeispiel 23 Referenz - Beispiel 24 Referenz - Beispiel 25 ReferenzBeispiel 26
    Referenz-Tonerteilchen 18 Referenz-Tonerteilchen 19 Referenz - Tonerteilchen 20 Referenz - Tonerteilchen 21 Referenz-Tonerteilchen 22 Referenz-Tonerteilchen 23 Referenz - Tonerteilchen 24 Referenz - Tonerteilchen 25 Referenz-Tonerteilchen 26
    NN initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -35,8 (A) -39,8 (A) -35,6 (A) -39,4 (A) -41,6 (A) -35,8 (A) -31,5 (B) -28,7 (C) -36,0 (A)
    Dichte 1,47 (A) 1,48 (A) 1,47 (A) 1,46 (A) 1,46 (A) 1,48 (A) 1,47 (A) 1,40 (A) 1,48 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A B A
    nach Beständigkeit Dichte 1,35 (B) 1,33 (B) 1,35 (B) 1,35 (B) 1,34 (B) 1,35 (B) 1,34 (B) 1,25 (C) 1,34 (B)
    Voll-Folgefähigkeit B B B B B B B C B
    Bauteilkontamination A A A A A B B A A
    LL initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -36,5 (A) -38,0 (A) -36,7 (A) -38,9 (A) -40,1 (A) -36,2 (A) -30,8 (B) -29,1 (C) -36,4 (A)
    Dichte 1,45 (A) 1,47 (A) 1,45 (A) 1,44 (A) 1,46 (A) 1,47 (A) 1,45 (A) 1,38 (B) 1,45 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A B A
    nach Beständigkeit Dichte 1,33 (B) 1,32 (B) 1,35 (B) 1,26 (C) 1,34 (B) 1,33 (B) 1,25 (C) 1,23 (D) 1,33 (B)
    Voll-Folgefähigkeit B B B C B B C C B
    Bauteilkontamination A A A A A B B A A
    HH initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -35,3 (A) -37,9 (A) -35,4 (A) -37,9 (A) -39,7 (A) -35,6 (A) -30,2 (B) -26,0 (C) -35,3 (A)
    Dichte 1,45 (A) 1,46 (A) 1,44 (A) 1,46 (A) 1,45 (A) 1,47 (A) 1,46 (A) 1,38 (B) 1,48 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A A B A
    nach Beständigkeit Dichte 1,34 (B) 1,33 (B) 1,28 (C) 1,32 (B) 1,33 (B) 1,34 (B) 1,25 (C) 1,22 (D) 1,26 (C)
    Voll-Folgefähigkeit B B C B B B C C C
    Bauteilkontamination A A A A A B B A A
    Kaltoffset-Endpunkt 110 110 115 115 115 110 110 115 115
    Tabelle 9
    Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6
    Vergleichstonerteilchen 1 Vergleichstonerteilchen 2 Vergleichstonerteilchen 3 Vergleichstonerteilchen 4 Vergleichstonerteilchen 5 Vergleichstonerteilchen 6
    NN initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -35,4 (A) -40,8 (A) -35,4 (A) -30,2 (B) -35,8 (A) -30,7 (B)
    Dichte 1,46 (A) 1,45 (A) 1,40 (A) 1,38 (B) 1,41 (A) 1,42 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A A A A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,19 (E) 1,17 (E) 1,18 (E) 1,18 (E) 1,13 (E) 1,16 (E)
    Voll-Folgefähigkeit D D D D E D
    Bauteilkontamination A A B A A A
    LL initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -36,4 (A) -37,7 (A) -36,4 (A) -29,6 (C) -36,8 (A) -32,2 (B)
    Dichte 1,43 (A) 1,44 (A) 1,42 (A) 1,36 (B) 1,42 (A) 1,40 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A B B A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,18 (E) 1,18 (E) 1,17 (E) 1,12 (E) 1,11 (E) 1,12 (E)
    Voll-Folgefähigkeit D D D E E D
    Bauteil-Kontamination A A B A A A
    HH initialer Zustand Lademenge (mC/kg) -35,2 (A) -36,4 (A) -35,7 (A) -28,9 (C) 35,5 (A) 30,9 (B)
    Dichte 1,44 (A) 1,44 (A) 1,40 (A) 1,38 (B) 1,40 (A) 1,44 (A)
    Voll-Folgefähigkeit A A B B A A
    nach Beständigkeit Dichte 1,16 (E) 1,17 (E) 1,13 (E) 1,10 (E) 1,13 (E) 1,16 (E)
    Voll-Folgefähigkeit D D E E E D
    Bauteilkontamination A A B A A A
    Kaltoffset-Endpunkt 115 115 115 115 115 115
  • Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsformen begrenzt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist die weiteste Interpretation beizumessen, so dass sie alle solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen mit erfasst.

Claims (3)

  1. Toner, umfassend Tonerteilchen, die jeweils eine Oberflächenschicht aufweisen, die ein Organosiliciumpolymer enthält, wobei: das Organosiliciumpolymer ein Siloxan-basiertes Polymer mit Teilstrukturen, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) dargestellt sind, umfasst; und in einer Auftragung, die durch 29Si-NMR-Messung eines Tetrahydrofuran-unlöslichen Materials der Tonerteilchen erhalten ist, eine Fläche RT3 eines Peaks, der einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, und eine Fläche RfT3 eines Peaks, der der durch die folgende Formel (2) dargestellten Teilstruktur zuzuordnen ist, die folgende Formel (3) erfüllen: 0,200 > ( Rf 3 / RT 3 ) 0,050
    Figure DE102017101171B4_0025
    R -SiO3/2 (1) in der Formel (1) stellt R eine Alkylgruppe mit 1 oder mehr und 6 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar; Rf— SiO3/2 (2) in der Formel (2) stellt Rf eine durch irgendeine der folgenden Formeln (i) und (ii) dargestellten Strukturen dar, * in jeder der Formeln (i) und (ii) stellt einen Bindungsabschnitt mit einem Siliciumatom dar, und L in der Formel (ii) stellt eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe oder eine Phenylengruppe dar. * - CH = CH2 (i) * - L— CH = CH2 (ii)
  2. Toner nach Anspruch 1, wobei, wenn in einer röntgenphotoelektronenspektroskopischen Analyse einer Oberfläche jedes Tonerteilchens eine Gesamtheit aus einer Kohlenstoffatomdichte dC, einer Sauerstoffatomdichte dO und einer Siliciumatomdichte dSi in der Oberfläche des Tonerteilchens als 100,0 Atom-% definiert wird, die Siliciumatomdichte dSi 2,5 Atom-% oder mehr und weniger als 28,6 Atom-% beträgt.
  3. Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tonerteilchen jeweils 2,40 Masse-% oder mehr und 9,80 Masse-% oder weniger des Organosiliciumpolymers enthalten.
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