JP2021021797A - Process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

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佐々木 啓
Hiroshi Sasaki
啓 佐々木
佐藤 俊
Takashi Sato
俊 佐藤
宏一郎 増井
Koichiro Masui
宏一郎 増井
健太郎 河田
Kentaro Kawada
健太郎 河田
考平 松田
Kohei Matsuda
考平 松田
勝田 恭史
Yasushi Katsuta
恭史 勝田
橋本 和則
Kazunori Hashimoto
和則 橋本
小島 勝広
Katsuhiro Kojima
勝広 小島
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Takashi Kenmoku
敬 見目
健太 上倉
Kenta Kamikura
健太 上倉
清野 友蔵
Yuzo Kiyono
友蔵 清野
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Abstract

To provide a process cartridge and an image forming apparatus that can prevent the charge-up of toner and stably perform peeling-off of a toner on a developing roller, regulation of the thickness of a toner layer, and removal of a toner on a photoconductor drum.SOLUTION: A process cartridge comprises: a rotating body that carries developer; and a contact member that is in contact with the rotating body. The developer includes toner particles containing a binder resin, and the surface of each of the toner particles has a reactant of polyacid and a compound containing a group 4 element.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像する画像形成装置と、これに着脱可能なプロセスカートリッジ、およびこれらに用いる現像剤に関する。
ここで、プロセスカートリッジとは、像担持体と、像担持体に作用する現像装置とを一体的にカートリッジ化したものである。
The present invention relates to an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier, a process cartridge attached to and detachable from the image forming apparatus, and a developer used for these.
Here, the process cartridge is an integral cartridge of an image carrier and a developing device that acts on the image carrier.

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体(以下、感光ドラムと称す)を帯電した後に画像情報に応じて露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像に応じて現像手段により現像剤(以下、トナーと称す)を感光ドラムに供給してトナー像(現像剤像)とする。そして、このトナー像を転写手段によって記録材、例えば、記録用紙、OHPシートなどに転写した後、定着手段によってトナー像を記録材に定着して記録画像を得ている。
近年、この画像形成装置には、印字濃度の低い画像を多数枚印刷した時の画像安定性を達成するために、帯電量が上がり続ける現象(チャージアップ)が抑制されたトナーが求められている。この性能を達成するために数々の検討が行われてきた。特許文献1には、リン酸カルシウム系化合物粒子とシリカ粒子を併用することで、長期にわたり帯電性が安定したトナーが開示されている。特許文献2では、樹脂帯電制御剤と疎水性酸化チタンを併用することで、帯電量を安定的に制御できるトナーが開示されている。
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, an image carrier (hereinafter referred to as a photosensitive drum) is charged and then exposed according to image information to form an electrostatic latent image. Then, a developer (hereinafter referred to as toner) is supplied to the photosensitive drum by a developing means according to the electrostatic latent image to obtain a toner image (developer image). Then, after the toner image is transferred to a recording material such as a recording paper or an OHP sheet by a transfer means, the toner image is fixed to the recording material by a fixing means to obtain a recorded image.
In recent years, in this image forming apparatus, in order to achieve image stability when a large number of images having a low print density are printed, a toner in which the phenomenon that the amount of charge continues to increase (charge up) is suppressed is required. .. Numerous studies have been conducted to achieve this performance. Patent Document 1 discloses a toner whose chargeability is stable for a long period of time by using calcium phosphate-based compound particles and silica particles in combination. Patent Document 2 discloses a toner capable of stably controlling the amount of charge by using a resin charge control agent and hydrophobic titanium oxide in combination.

特開2012−208409号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-208409 特開2006−072199号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-072199

特許文献1のトナーは、リン酸カルシウム系化合物粒子を用いることにより、帯電性を向上させている。
しかし、本発明者らの検討では、リン酸カルシウム系化合物の吸湿性のために、高湿環境下で帯電性が低下する場合があった。
The toner of Patent Document 1 has improved chargeability by using calcium phosphate-based compound particles.
However, in the study by the present inventors, the hygroscopicity of the calcium phosphate-based compound may reduce the chargeability in a high humidity environment.

特許文献2に記載されたトナーは、スルホン酸塩基含有モノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマー並びにアクリル酸エステルモノマー及び/又はメタアクリル酸エステルモノマーを併用した帯電制御樹脂を用いている。該帯電制御樹脂により、帯電性を確保しつつ、環境安定性を向上させている。また、同時に、水可溶性成分量0.2重量%以上ある酸化チタン微粒子を疎水化処理したものを用いることにより、チャージアップを抑制している。
しかし、本発明者らの検討では、高湿環境下で帯電量が低下する場合があった。
これは、帯電制御樹脂のスルホン酸塩基の吸湿性を完全に制御できなかったと同時に、酸化チタン微粒子の水可溶性成分の吸湿性によるものと考えている。
特に、酸化チタン微粒子の水可溶性成分は酸化チタンの抵抗を低く設定するために必須の成分である。そのため、抵抗を低くすることにより達成されるチャージアップの抑制と、水可溶性成分の吸湿による高湿環境下での帯電量の低下は、トレードオフの関係にあり、両立は困難であると推測される。
The toner described in Patent Document 2 uses a charge control resin in which a sulfonic acid base-containing monomer, an aromatic monomer having an electron-withdrawing group, and an acrylic acid ester monomer and / or a methacrylic acid ester monomer are used in combination. The charge control resin improves environmental stability while ensuring chargeability. At the same time, the charge-up is suppressed by using hydrophobized titanium oxide fine particles having a water-soluble component content of 0.2% by weight or more.
However, in the study by the present inventors, the amount of charge may decrease in a high humidity environment.
It is considered that this is due to the hygroscopicity of the water-soluble component of the titanium oxide fine particles at the same time that the hygroscopicity of the sulfonic acid base of the charge control resin could not be completely controlled.
In particular, the water-soluble component of the titanium oxide fine particles is an essential component for setting the resistance of titanium oxide low. Therefore, it is presumed that there is a trade-off relationship between the suppression of charge-up achieved by lowering the resistance and the decrease in the amount of charge in a high-humidity environment due to the absorption of water-soluble components, and it is difficult to achieve both. To.

環境安定性を優先させるために、水可溶性成分量を減らして疎水化処理した酸化チタン
微粒子を用いると、チャージアップ抑制効果が低減してトナーの帯電量が上がり続けてしまう。この結果、トナーの鏡像力が大きくなり、トナーが現像手段を構成する現像剤担持体(以下、現像ローラと称す)に強く付着してしまう。これにより、現像ローラ上から現像後のトナーを剥ぎ取る現像剤剥ぎ取り部材(以下、剥ぎ取りローラと称す)でもトナーを剥ぎ取りきれない可能性がある。トナー剥ぎ取りが十分でないと、ゴースト画像が生じやすくなることがある。このゴースト画像とは、現像ローラの前周回に現像した像の履歴が次周回以降に、均一な中間調画像中に現像ローラ周期の位相差をもって濃度ムラとして現れる現象である。また、トナーの鏡像力が大きくなると、現像ローラ上のトナーコート量を一定の層厚に規制する現像剤規制部材(以下、規制ブレードと称す)でもトナーを規制しきれない可能性もある。トナーの規制が十分でないと、トナーコート量が増加してしまい、現像ローラがトナーを担持しにくくなることがある。また同様に、トナーの鏡像力が大きくなると、トナーが感光ドラムに強く付着してしまい、転写後の感光ドラムを清掃するクリーニング部材でもトナーを除去しきれない可能性もある。
If titanium oxide fine particles that have been hydrophobized by reducing the amount of water-soluble components are used in order to give priority to environmental stability, the charge-up suppressing effect is reduced and the amount of charge of the toner continues to increase. As a result, the mirror image power of the toner is increased, and the toner strongly adheres to the developer carrier (hereinafter, referred to as a developing roller) constituting the developing means. As a result, there is a possibility that the toner cannot be completely stripped even by the developer stripping member (hereinafter referred to as the stripping roller) that strips the developed toner from the developing roller. Insufficient toner stripping can lead to ghost images. This ghost image is a phenomenon in which the history of the image developed in the previous round of the developing roller appears as density unevenness in a uniform halftone image with a phase difference of the developing roller period after the next round. Further, when the mirror image power of the toner is increased, there is a possibility that the toner cannot be regulated even by a developer regulating member (hereinafter referred to as a regulating blade) that regulates the amount of toner coated on the developing roller to a constant layer thickness. If the toner is not sufficiently regulated, the amount of toner coated increases, and it may become difficult for the developing roller to support the toner. Similarly, when the mirror image power of the toner is increased, the toner adheres strongly to the photosensitive drum, and there is a possibility that the toner cannot be completely removed even by the cleaning member that cleans the photosensitive drum after transfer.

以上を鑑み、本発明の目的は、印刷環境に寄らずにトナーのチャージアップを抑制し、現像ローラ上からのトナー剥ぎ取り、トナー層厚の規制および感光ドラム上のトナー除去を安定的に行えるプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することである。 In view of the above, an object of the present invention is to suppress toner charge-up regardless of the printing environment, to remove toner from the developing roller, to regulate the toner layer thickness, and to stably remove toner on the photosensitive drum. It is to provide a process cartridge and an image forming apparatus.

上記目的を達成するために、本発明におけるプロセスカートリッジは、
現像剤を担持する回転体と、前記回転体に当接する当接部材と、を備えるプロセスカートリッジであって、
前記現像剤は、結着樹脂を含有するトナー粒子を有し、
前記トナー粒子の表面が、多価酸と、第4族元素を含む化合物と、の反応物を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the process cartridge in the present invention is
A process cartridge including a rotating body carrying a developer and an abutting member that comes into contact with the rotating body.
The developer has toner particles containing a binder resin and has
The surface of the toner particles is characterized by having a reactant of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element.

また、上記目的を達成するために、本発明における画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な上記のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the image forming apparatus in the present invention is used.
An image forming device that forms an image on a recording material.
With the device body
The apparatus main body is provided with the above-mentioned process cartridge that can be attached and detached.

以上説明したように、本発明によれば、印刷環境に寄らずにトナーのチャージアップが抑制され、現像ローラ上からのトナー剥ぎ取り、トナー層厚の規制および感光ドラム上のトナー除去を安定的に行えるプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供できる。 As described above, according to the present invention, toner charge-up is suppressed regardless of the printing environment, toner stripping from the developing roller, regulation of toner layer thickness, and toner removal on the photosensitive drum are stable. It is possible to provide a process cartridge and an image forming apparatus that can be used.

本実施例に係るトナーの模式的断面図Schematic cross-sectional view of the toner according to this embodiment 本実施例に係る画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to this embodiment 本実施例に係るプロセスカートリッジの模式的断面図Schematic sectional view of the process cartridge according to this embodiment 本実施例に係る現像装置の模式的断面図Schematic cross-sectional view of the developing apparatus according to this embodiment 本実施例に係るトナーに作用する鏡像力の説明図Explanatory drawing of mirror image force acting on toner which concerns on this Example 本実施例に係る規制ブレードの別形態の断面図Cross-sectional view of another embodiment of the regulation blade according to this embodiment 本実施例に係るトナー粒子の断面図Cross-sectional view of toner particles according to this embodiment

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のもので
はない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り、後の説明においても初めの説明と同様のものである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments. Further, the materials, shapes, and the like of the members once described in the following description are the same as those in the first description in the later description unless otherwise specified.

(実施例)
<画像形成装置>
図2及び図3を参照して、画像形成装置全体の構成について説明する。図2は本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を断面的に示したものである。なお、図2においては、各構成については簡略的に示している。図3は本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの模式的断面図である。
本実施例に係る画像形成装置100は、装置本体に対して着脱可能に構成される4つのプロセスカートリッジ10a,10b,10c,10d(以下、適宜、カートリッジ10と称する)を備えている。なお、カートリッジ10aはイエローカートリッジであり、カートリッジ10bはマゼンタカートリッジであり、カートリッジ10cはシアンカートリッジであり、カートリッジ10dはブラックカートリッジである。各カートリッジ10は、図3に示すように、それぞれ回転体の一例として感光ドラム11(像担持体)を備えている。この感光ドラム11の周囲には、感光ドラム11の表面を帯電するための帯電ローラ12、及び感光ドラム11の表面に当接する当接部材であり、感光ドラム11の表面をクリーニングするためのクリーニング部材14が設けられている。また、感光ドラム11の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置20も設けられている。なお、感光ドラム11の表面に照射される露光装置101からのレーザー光の通り道を確保するために開口部13も設けられている。
(Example)
<Image forming device>
The configuration of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 2, each configuration is briefly shown. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the process cartridge according to the embodiment of the present invention.
The image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes four process cartridges 10a, 10b, 10c, and 10d (hereinafter, appropriately referred to as cartridges 10) that are detachably attached to the apparatus main body. The cartridge 10a is a yellow cartridge, the cartridge 10b is a magenta cartridge, the cartridge 10c is a cyan cartridge, and the cartridge 10d is a black cartridge. As shown in FIG. 3, each cartridge 10 includes a photosensitive drum 11 (image carrier) as an example of a rotating body. Around the photosensitive drum 11, there are a charging roller 12 for charging the surface of the photosensitive drum 11 and a contact member that comes into contact with the surface of the photosensitive drum 11, and a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive drum 11. 14 is provided. Further, a developing device 20 for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 11 with toner is also provided. An opening 13 is also provided in order to secure a path for the laser beam from the exposure device 101 that irradiates the surface of the photosensitive drum 11.

<画像形成プロセス>
次に画像形成のプロセスについて説明する。画像形成が始まると、感光ドラム11は図3中矢印A方向に回転し、帯電ローラ12は感光ドラム11の回転に従動して、矢印B方向に回転する。そして、感光ドラム11の表面は帯電ローラ12により一様に帯電される。その後、感光ドラム11の表面には、露光装置101からレーザー光が照射されて、静電潜像が形成される。一方、現像装置20においては、感光ドラム11の回転開始後に、感光ドラム11から離間していた現像ローラ23が、感光ドラム11と当接する方向に移動する。続いて、現像ローラ23は図3中矢印C方向に、剥ぎ取りローラ24は矢印D方向にそれぞれ回転を始める。そして、感光ドラム11上に形成された静電潜像は現像装置20で現像される。現像されたトナー像は、1次転写ローラ103との電位差により、トナー像と当接している中間転写体104に1次転写される。
<Image formation process>
Next, the process of image formation will be described. When the image formation starts, the photosensitive drum 11 rotates in the direction of arrow A in FIG. 3, and the charging roller 12 follows the rotation of the photosensitive drum 11 and rotates in the direction of arrow B. Then, the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging roller 12. After that, the surface of the photosensitive drum 11 is irradiated with laser light from the exposure device 101 to form an electrostatic latent image. On the other hand, in the developing device 20, after the rotation of the photosensitive drum 11 starts, the developing roller 23 separated from the photosensitive drum 11 moves in the direction of contact with the photosensitive drum 11. Subsequently, the developing roller 23 starts rotating in the direction of arrow C in FIG. 3, and the stripping roller 24 starts rotating in the direction of arrow D. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 is developed by the developing device 20. The developed toner image is first transferred to the intermediate transfer body 104 that is in contact with the toner image due to the potential difference with the primary transfer roller 103.

以上のプロセスが、カートリッジ10a、カートリッジ10b、カートリッジ10c、カートリッジ10dにより順次行われ、中間転写体104上に全てのトナー像が重ね合わされる。その後、トナー像は、2次転写ローラ105との電位差により紙などの記録媒体(記録材)に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、定着装置106に搬送されて、加熱かつ加圧される。これにより、記録媒体上にトナー像が定着される。その後、記録媒体は画像形成装置100の外部に排出される。なお、中間転写体104を通過した後、転写されずに感光ドラム11上に残ったトナーは、クリーニング部材14によって、剥ぎ取られる。その後、再び、上記のプロセスが繰り返される。
クリーニング部材14は、ゴム部14aと板金部14bで構成され、ゴム部14aが感光ドラム11の表面と当接する。
The above process is sequentially performed by the cartridge 10a, the cartridge 10b, the cartridge 10c, and the cartridge 10d, and all the toner images are superimposed on the intermediate transfer body 104. After that, the toner image is transferred to a recording medium (recording material) such as paper by the potential difference with the secondary transfer roller 105. The recording medium on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 106 to be heated and pressurized. As a result, the toner image is fixed on the recording medium. After that, the recording medium is discharged to the outside of the image forming apparatus 100. After passing through the intermediate transfer body 104, the toner remaining on the photosensitive drum 11 without being transferred is stripped off by the cleaning member 14. After that, the above process is repeated again.
The cleaning member 14 is composed of a rubber portion 14a and a sheet metal portion 14b, and the rubber portion 14a comes into contact with the surface of the photosensitive drum 11.

<現像装置>
図4を参照して、現像装置20について、より詳細に説明する。現像装置20は、感光ドラム11との対向位置に開口部を有する現像容器21を備えている。この現像容器21には、現像剤であるトナーが収容されている。また、現像装置20は、前述の感光ドラム11とは、別の回転体の一例である現像ローラ23と、現像ローラ23に当接する当接部
材である剥ぎ取りローラ24とを備えている。現像ローラ23は、現像剤担持体として感光ドラム11上の静電潜像までトナーを担持しながら搬送する役割を担っている。剥ぎ取りローラ24は、現像ローラ23の表面に摺動する発泡材からなる表層24bを有している。そして、この剥ぎ取りローラ24は、現像されずに現像容器21内に回収された現像ローラ23上のトナーを剥ぎ取る現像剤剥ぎ取り部材としての役割を担っている。一方で、この剥ぎ取りローラ24は、現像ローラ23に現像容器21内のトナーを供給する役割も担っている。また、現像装置20は、現像ローラ23に付着したトナーを現像前に規制して、トナーコート量を一定の層厚に規制するとともにトナーとの摺擦によってトナーに電荷を付与する役割を担う規制ブレード25(現像剤規制部材)も備えている。この規制ブレード25は、現像ローラ23に当接して、現像ローラ23の表面に担持するトナーコート量を一定の層厚に規制するので、前述の剥ぎ取りローラ24とは別の当接部材といえる。すなわち、本実施例における現像装置20には、現像剤担持体である現像ローラ23に対して、剥ぎ取りローラ24と規制ブレード25の2つの当接部材が備わっている。
現像ローラ23は、導電性支持体である直径6mmの芯金23aと、この芯金23aの外周に設けられる弾性体層23bとから構成される。本実施例における弾性体層23bは、芯金23aの外周に設けられる厚さ2.75mmのシリコンゴム層と、このシリコンゴム層の外周に設けられる厚さ10μmのウレタン樹脂層とから構成される。また、ローラ全体の直径は11.5mmである。
<Developer>
The developing apparatus 20 will be described in more detail with reference to FIG. The developing device 20 includes a developing container 21 having an opening at a position facing the photosensitive drum 11. The developing container 21 contains toner, which is a developing agent. Further, the developing apparatus 20 includes a developing roller 23, which is an example of a rotating body different from the photosensitive drum 11 described above, and a stripping roller 24, which is a contact member that comes into contact with the developing roller 23. The developing roller 23 plays a role of transporting toner as a developer carrier to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 while supporting the toner. The stripping roller 24 has a surface layer 24b made of a foaming material that slides on the surface of the developing roller 23. The stripping roller 24 serves as a developer stripping member that strips the toner on the developing roller 23 that has been collected in the developing container 21 without being developed. On the other hand, the stripping roller 24 also plays a role of supplying the toner in the developing container 21 to the developing roller 23. Further, the developing apparatus 20 regulates the toner adhering to the developing roller 23 before development, regulates the toner coating amount to a certain layer thickness, and also plays a role of imparting charge to the toner by rubbing with the toner. It also has a blade 25 (developer regulating member). Since the regulating blade 25 abuts on the developing roller 23 and regulates the amount of toner coat carried on the surface of the developing roller 23 to a constant layer thickness, it can be said that it is a contact member different from the above-mentioned stripping roller 24. .. That is, the developing apparatus 20 in this embodiment is provided with two contact members, a stripping roller 24 and a regulation blade 25, with respect to the developing roller 23 which is a developer carrier.
The developing roller 23 is composed of a core metal 23a having a diameter of 6 mm, which is a conductive support, and an elastic body layer 23b provided on the outer periphery of the core metal 23a. The elastic body layer 23b in this embodiment is composed of a 2.75 mm-thick silicon rubber layer provided on the outer periphery of the core metal 23a and a 10 μm-thick urethane resin layer provided on the outer periphery of the silicon rubber layer. .. The diameter of the entire roller is 11.5 mm.

剥ぎ取りローラ24は、導電性支持体である直径5mmの芯金24aと、この芯金24aの外周に設けられる発泡材からなる表層24bとから構成される。本実施例における表層24bはウレタンフォームにより構成される。このウレタンフォームの発泡セルは、ウレタン内部へトナーが出入りできるよう連泡となっており、ウレタンフォームを含むローラ全体の直径は13mmである。剥ぎ取りローラ24の軸中心は、現像ローラ23から11.05mm離れた位置にある。そのため、剥ぎ取りローラ24は、現像ローラ23との当接部において現像ローラ23に沿って最大1.2mm圧縮変形をしながら、現像ローラ23の回転方向(矢印C)と同一方向(矢印D)に回転する。つまり、両ローラの当接部では互いに逆方向の速度をもち、摩擦が起きている。そのため、剥ぎ取りローラ24は、現像ローラ23との当接部で現像ローラ23の表面のトナーを剥ぎ取り、かつ現像ローラ23との当接時にウレタンフォームが圧縮されることで現像ローラ23に向かってトナーを吐き出して供給する役割を担っている。 The stripping roller 24 is composed of a core metal 24a having a diameter of 5 mm, which is a conductive support, and a surface layer 24b made of a foam material provided on the outer periphery of the core metal 24a. The surface layer 24b in this embodiment is made of urethane foam. The foam cell of this urethane foam is a continuous foam so that toner can enter and exit the urethane, and the diameter of the entire roller including the urethane foam is 13 mm. The axial center of the stripping roller 24 is located at a position 11.05 mm away from the developing roller 23. Therefore, the stripping roller 24 is compressed and deformed by a maximum of 1.2 mm along the developing roller 23 at the contact portion with the developing roller 23, and is in the same direction as the rotating direction (arrow C) of the developing roller 23 (arrow D). Rotate to. That is, the abutting portions of both rollers have velocities in opposite directions, and friction occurs. Therefore, the stripping roller 24 strips the toner on the surface of the developing roller 23 at the contact portion with the developing roller 23, and the urethane foam is compressed at the time of contact with the developing roller 23 toward the developing roller 23. It plays the role of discharging and supplying toner.

規制ブレード25は、厚さ1mmのSUS板をL字曲げ加工した支持板金25aと、支持板金25aにレーザー溶接で接合される厚さ100μmのSUS板からなるブレード25bとから構成される。 The regulation blade 25 is composed of a support sheet metal 25a obtained by bending a 1 mm thick SUS plate into an L shape, and a blade 25b made of a 100 μm thick SUS plate joined to the support sheet metal 25a by laser welding.

<トナー>
本発明において用いる現像剤としてのトナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子を有するトナーであって、該トナー粒子の表面が、図7に示すような多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を有することを特徴とする。発明者らは、印刷環境に依らずにトナーのチャージアップを抑制し、現像ローラ上からのトナー剥ぎ取り、トナー層厚の規制および感光ドラム上のトナー除去を安定的に行えるプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを鋭意検討した。その中で、トナーとして、結着樹脂を含有するトナー粒子を有するトナーであって、該トナー粒子の表面が、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を有するトナーを用いる。このようにすることで、帯電の立ち上がり性、環境安定性、及びチャージアップ抑制性能が向上することを見出した。
<Toner>
The toner as a developer used in the present invention is a toner having toner particles containing a binder resin, and the surface of the toner particles is a compound containing a polyhydric acid and a Group 4 element as shown in FIG. It is characterized by having a reaction product with. The inventors are a process cartridge and image forming that can suppress toner charge-up regardless of the printing environment, strip toner from the developing roller, regulate toner layer thickness, and stably remove toner on the photosensitive drum. We earnestly considered providing the device. Among them, as the toner, a toner having toner particles containing a binder resin and having a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element on the surface of the toner particles is used. It has been found that by doing so, the rising property of charging, the environmental stability, and the charge-up suppressing performance are improved.

そのメカニズムは明確ではないが、本発明者らは以下の様に推察している。
該多価酸は電子対を受け取り、負に帯電しやすい。そのため、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物も、負に帯電しやすく、帯電性に優れている。さらに、第4族元素は
、酸化数が+4の状態が最も安定である。そのため、多価酸と架橋構造を作り、その架橋構造により電子の移動を促進し、帯電の立ち上がり性の向上と、チャージアップの抑制を達成することができる。また、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物は、該架橋構造により水分子をブロックすることで、環境安定性が良好になる。
The mechanism is not clear, but the present inventors speculate as follows.
The polyvalent acid receives an electron pair and tends to be negatively charged. Therefore, the reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element is also easily negatively charged and has excellent chargeability. Furthermore, Group 4 elements are most stable when the oxidation number is +4. Therefore, it is possible to form a crosslinked structure with the polyvalent acid, promote the movement of electrons by the crosslinked structure, improve the rising property of charging, and suppress the charge-up. Further, the reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element has good environmental stability by blocking water molecules by the crosslinked structure.

以上の様に、多価酸と第4族元素を含む化合物とが、反応物になることで初めて他の多価酸を含む化合物や、他の第4族元素を含む化合物をそれぞれ用いただけでは達成できない性能を達成することができる。 As described above, it is only possible to use a compound containing another polyhydric acid or a compound containing another Group 4 element for the first time when the polyvalent acid and the compound containing a Group 4 element become a reactant. Performance that cannot be achieved can be achieved.

一方、従来から用いられている酸化チタン(TiO)は極めて安定な化合物であるため、多価酸と反応物を作ることができず、帯電性が低い。また、チャージアップ抑制も不十分である。また、第4族元素以外の多価酸塩、例えば、アルカリ土類金属の多価酸塩では、水分の吸着の抑制が不十分であった。 On the other hand, titanium oxide (TiO 2 ), which has been conventionally used, is an extremely stable compound, so that it cannot form a reactant with a polyhydric acid and has low chargeability. In addition, charge-up suppression is also insufficient. In addition, polyvalent acid salts other than Group 4 elements, for example, polyvalent acid salts of alkaline earth metals, were insufficient to suppress the adsorption of water.

以下、本発明において用いるトナーの具体的な構成について説明する。
該多価酸は、2価以上の酸であればどのようなものでも構わない。具体例としては、以下のものがあげられる。
リン酸、炭酸、硫酸などの無機酸;ジカルボン酸、トリカルボン酸などの有機酸。有機酸の具体例としては、以下のものがあげられる。
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸。クエン酸、アコニット酸、無水トリメリト酸などのトリカルボン酸。
そのなかでも、多価酸が、炭酸、硫酸、及びリン酸からなる群より選ばれた少なくとも1つを含有することが、第4族元素と強固に反応し、吸湿しにくいことから好ましい。より好ましくは、多価酸が、リン酸を含有することである。
該多価酸は、多価酸をそのまま用いてもよいし、多価酸とナトリウム、カリウム、リチウムなどとのアルカリ金属塩;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどとのアルカリ土類金属塩;又は、多価酸のアンモニウム塩として用いてもよい。
Hereinafter, a specific configuration of the toner used in the present invention will be described.
The polyvalent acid may be any acid having a divalent value or higher. Specific examples include the following.
Inorganic acids such as phosphoric acid, carbonic acid and sulfuric acid; organic acids such as dicarboxylic acids and tricarboxylic acids. Specific examples of organic acids include the following.
Dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Tricarboxylic acids such as citric acid, aconitic acid, trimellitic anhydride.
Among them, it is preferable that the polyhydric acid contains at least one selected from the group consisting of carbonic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid because it reacts strongly with the Group 4 element and is difficult to absorb moisture. More preferably, the polyhydric acid contains phosphoric acid.
As the polyhydric acid, the polyhydric acid may be used as it is, or an alkali metal salt of the polyhydric acid and sodium, potassium, lithium or the like; an alkaline earth metal salt of magnesium, calcium, strontium, barium or the like; or , May be used as an ammonium salt of a polyhydric acid.

第4族元素を含む化合物は、第4族元素を含む化合物であれば、特段限定されず、どのようなものでも構わない。
第4族元素としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどが挙げられる。
そのなかでも、第4族元素は、チタン及びジルコニウムの少なくとも一方を含有することが好ましい。
チタンを含む化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネートなどのチタンアルコキシド。
チタンジイソプロポキシビスアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムジ−2−エチルヘキソキシビス2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド、チタンジイソプロポキシビスエチルアセトアセテート、チタンラクテート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンジイソプロポキシビストリエタノールアミネート、チタンイソステアレート、チタンアミノエチルアミノエタノレート、チタントリエタノールアミネートなどのチタンキレート。
中でもチタンキレートは多価酸と反応しやすいため好ましい。また、チタンラクテート、チタンラクテートアンモニウム塩がより好ましい。
The compound containing the Group 4 element is not particularly limited as long as it is a compound containing the Group 4 element, and any compound may be used.
Examples of Group 4 elements include titanium, zirconium, and hafnium.
Among them, the Group 4 element preferably contains at least one of titanium and zirconium.
Specific examples of the compound containing titanium include the following.
Titanium alkoxides such as tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, and tetraoctyl titanate.
Titanium diisopropoxybis acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titanium diisopropoxybis (ethylacetacetate), titanium di-2-ethylhexoxybis 2-ethyl-3-hydroxyhexoxide, titanium diisopropoxy Titanium chelates such as bisethylacetacetate, titanium lactate, titanium lactate ammonium salt, titanium diisopropoxybistriethanol amine, titanium isostearate, titanium aminoethylaminoetanolate, titanium triethanol aminate.
Of these, titanium chelate is preferable because it easily reacts with polyhydric acid. Further, titanium lactate and titanium lactate ammonium salt are more preferable.

ジルコニウムを含む化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
ジルコニウムテトラプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシドなどのジルコニウムア
ルコキシド。
ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩などのジルコニウムキレート。
中でもジルコニウムキレートは多価酸と反応しやすいため好ましい。また、ジルコニウムラクテート、及び、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩がより好ましい。
Specific examples of the zirconium-containing compound include the following.
Zirconium alkoxides such as zirconium tetrapropoxide and zirconium tetrabutoxide.
Zirconium chelates such as zirconium tetraacetylacetone, zirconium tributoxymonoacetylacetone, zirconium dibutoxybis (ethylacetacetate), zirconium lactate, zirconium lactate ammonium salt.
Of these, zirconium chelate is preferable because it easily reacts with polyhydric acid. Further, zirconium lactate and zirconium lactate ammonium salt are more preferable.

ハフニウムを含む化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
ハフニウムラクテート、ハフニウムラクテートアンモニウム塩などのハフニウムキレート。
Specific examples of the hafnium-containing compound include the following.
Hafnium chelate such as hafnium lactate, hafnium lactate ammonium salt.

トナー粒子の表面が、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を有するとはどういう状態を指すかと言うと、例えば、トナー粒子の表面に、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が存在している状態が挙げられる。
トナー粒子の表面に、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を存在させる方法としては、従来公知の様々な方法を用いることができるが、例えば下記方法がある。
What is meant by the state that the surface of the toner particles has a reactant of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element? For example, the surface of the toner particles contains the polyhydric acid and the Group 4 element. A state in which a reaction product with the containing compound is present can be mentioned.
As a method for allowing a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element to exist on the surface of the toner particles, various conventionally known methods can be used, and for example, there are the following methods.

トナー母粒子の分散液中で、多価酸と第4族元素を含む化合物を反応させて、得られた反応物をトナー母粒子の表面に付着させてトナー粒子を得る方法。
例えば、トナー母粒子の分散液に、多価酸及び第4族元素を含む化合物を添加及び混合することで、多価酸と第4族元素を含む化合物とを反応させ、反応物を得る。それと同時に、分散液を撹拌しておくことで、トナー母粒子の表面に付着させてトナー粒子を得る方法が挙げられる。
A method in which a compound containing a polyhydric acid and a Group 4 element is reacted in a dispersion of toner mother particles, and the obtained reactant is adhered to the surface of the toner mother particles to obtain toner particles.
For example, by adding and mixing a compound containing a polyhydric acid and a Group 4 element to a dispersion of toner matrix particles, the polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element are reacted to obtain a reactant. At the same time, there is a method of obtaining the toner particles by adhering them to the surface of the toner mother particles by stirring the dispersion liquid.

また、例えば、多価酸と第4族元素を含む化合物とを反応させ、反応物を含有する微粒子を作成し、トナー母粒子と混合することでトナー母粒子の表面に該反応物を含有する微粒子を付着させてトナー粒子を得る方法が挙げられる。
具体的には、FMミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス社製)、スーパーミキサー、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)など、せん断力を与える高速撹拌機を用いて、トナー母粒子と該反応物の微粒子を混合するとよい。
Further, for example, a polyhydric acid is reacted with a compound containing a Group 4 element to prepare fine particles containing a reactant, and the reactant is contained on the surface of the toner matrix particle by mixing with the toner matrix particle. Examples thereof include a method of obtaining toner particles by adhering fine particles.
Specifically, the toner matrix particles and the fine particles of the reaction product are mixed using a high-speed stirrer that applies shearing force such as FM mixer, mechano hybrid (manufactured by Nippon Coke), super mixer, and Nobilta (manufactured by Hosokawa Micron). It is good to do.

なお、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物は、溶媒中で多価酸及び第4族元素を含む化合物を反応させることで得ることができる。該溶媒としては、どのようなものでも構わない。該溶媒の具体例としては、以下のものが挙げられる。
ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、1−ブタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、メタノール、エタノール、水。
The reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element can be obtained by reacting the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element in a solvent. Any solvent may be used. Specific examples of the solvent include the following.
Hexene, benzene, toluene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, 1-butanol, 1-propanol, 2-propanol, methanol, ethanol, water.

多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物の種類については、特に限定されない。しかしながら、多数枚印刷時の画像劣化抑制の観点から、硫酸チタン、炭酸チタン、リン酸チタン、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、及びリン酸ジルコニウムからなる群より選ばれた少なくとも一つを含有することが好ましい。より好ましくは、リン酸チタン及びリン酸ジルコニウムの少なくとも一方を含有することである。 The type of reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element is not particularly limited. However, from the viewpoint of suppressing image deterioration during printing of a large number of sheets, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of titanium sulfate, titanium carbonate, titanium phosphate, zirconium sulfate, zirconium carbonate, and zirconium phosphate. .. More preferably, it contains at least one of titanium phosphate and zirconium phosphate.

多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を含有する微粒子の個数平均粒径は、1nm以上400nm以下であることが好ましく、1nm以上200nm以下であることがより好ましく、1nm以上60nm以下であることがさらに好ましい。該微粒子の個数平均粒径を上記範囲にすることで、該微粒子の脱離による部材汚染を抑制することができる。
該微粒子の個数平均粒径を上記範囲に調整する手法は、該微粒子の原料である多価酸と第4族元素を含む化合物の添加量や、それらが反応するときのpH、反応時の温度などが
挙げられる。トナー粒子中の多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物の含有量は、0.01質量%以上5.00質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上3.00質量%以下であることがより好ましい。
The number average particle size of the fine particles containing the reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element is preferably 1 nm or more and 400 nm or less, more preferably 1 nm or more and 200 nm or less, and 1 nm or more and 60 nm. The following is more preferable. By setting the number average particle diameter of the fine particles within the above range, it is possible to suppress member contamination due to desorption of the fine particles.
The method for adjusting the number average particle size of the fine particles within the above range is the amount of the compound containing the polyhydric acid and the Group 4 element, which are the raw materials of the fine particles, the pH at which they react, and the temperature at the time of reaction. And so on. The content of the reaction product of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element in the toner particles is preferably 0.01% by mass or more and 5.00% by mass or less, and 0.02% by mass or more and 3. It is more preferably 00% by mass or less.

本実施例におけるトナーは、多価酸と共に金属塩を用いる場合において、金属塩に含まれる金属元素を金属元素Mとする。そして、トナーのX線光電子分光分析によって得られたスペクトルから求めるトナー表面の構成元素比率における、金属元素Mの比率をM1(at%)としたときに、M1が1.0(at%)以上10.0(at%)以下であることが好ましい。 In the toner in this embodiment, when a metal salt is used together with the polyhydric acid, the metal element contained in the metal salt is the metal element M. Then, when the ratio of the metal element M in the constituent element ratio of the toner surface obtained from the spectrum obtained by the X-ray photoelectron spectroscopy of the toner is M1 (at%), M1 is 1.0 (at%) or more. It is preferably 10.0 (at%) or less.

また、本実施例におけるトナー1g(現像剤1g)を61.5%のショ糖水溶液31gと、非イオン性界面活性剤と陰イオン界面活性剤からなる10%の精密測定器洗浄用中性洗剤水溶液6gからなる混合水溶液に分散させる。次に、シェーカーを用いて1分間に300回振とうする処理(a)を施して得たトナーをトナー(a)とする。そして、トナー(a)のX線光電子分光分析によって得られたスペクトルから求めるトナー表面の構成元素比率における、金属元素Mの比率をM2(at%)とする。このとき、M1とM2がともに1.0以上10.0以下であり、M1およびM2が以下の関係式(ME−1)を満たすことが好ましい。
0.90≦M2/M1 (ME−1)
Further, 1 g of the toner (1 g of the developer) in this example, 31 g of a 61.5% sucrose aqueous solution, and a 10% neutral detergent for cleaning a precision measuring instrument composed of a nonionic surfactant and an anionic surfactant. Disperse in a mixed aqueous solution consisting of 6 g of the aqueous solution. Next, the toner obtained by performing the treatment (a) of shaking 300 times per minute using a shaker is used as the toner (a). Then, the ratio of the metal element M in the constituent element ratio of the toner surface obtained from the spectrum obtained by the X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the toner (a) is defined as M2 (at%). At this time, it is preferable that both M1 and M2 are 1.0 or more and 10.0 or less, and M1 and M2 satisfy the following relational expression (ME-1).
0.90 ≤ M2 / M1 (ME-1)

上記処理(a)では、トナー表面に弱く付着している多価酸金属塩を取り除くことができる。具体的には、トナー母粒子に対し、乾式法で付着させた多価酸金属塩は上記処理(a)によって取り除かれやすい。このように、上記処理(a)によってトナー表面に存在する多価酸金属塩を評価することが可能である。上記処理(a)による各パラメータの変化が小さいほど、多価酸金属塩がトナー母粒子に強く固着していることを示す。
上記M1およびM2は各処理の前後における、多価酸金属塩によるトナー表面の被覆状態を表す。そして、多価酸金属塩によるトナー表面の被覆状態は帯電性および電荷の移動性に寄与する。
In the above treatment (a), the polyvalent metal salt that is weakly adhered to the toner surface can be removed. Specifically, the polyhydric acid metal salt attached to the toner matrix particles by the dry method is easily removed by the above treatment (a). In this way, it is possible to evaluate the polyvalent acid metal salt present on the toner surface by the above treatment (a). The smaller the change in each parameter due to the above treatment (a), the stronger the polyvalent acid metal salt is adhered to the toner matrix particles.
The above M1 and M2 represent the coating state of the toner surface with the polyvalent acid metal salt before and after each treatment. The state of coating the toner surface with the polyvalent acid metal salt contributes to chargeability and charge mobility.

上記M1およびM2は1.0(at%)以上、10.0(at%)以下であることが好ましい。上記M1およびM2が上記範囲であると、トナーの負帯電性および電荷の移動性が更に良好になる。
上記M1およびM2は1.0(at%)以上、7.0(at%)以下であるとより好ましく、1.5(at%)以上、5.0(at%)以下であるとさらに好ましい。
上記式(ME−1)は、上記処理(a)において多価酸金属塩がトナー表面から剥離せず、残存している比率を意味している。上記式(ME−1)が0.90以上となる場合、トナー表面に多価酸金属塩が強く固着しているため、トナーから部材への多価酸金属塩の移行が抑制される。よって、長期にわたる使用時にも安定し、耐久性に優れたトナーを得ることができる。
The M1 and M2 are preferably 1.0 (at%) or more and 10.0 (at%) or less. When the above M1 and M2 are in the above range, the negative charge property and the charge mobility of the toner are further improved.
The M1 and M2 are more preferably 1.0 (at%) or more and 7.0 (at%) or less, and further preferably 1.5 (at%) or more and 5.0 (at%) or less. ..
The above formula (ME-1) means the ratio at which the polyvalent acid metal salt does not peel off from the toner surface in the above treatment (a) and remains. When the above formula (ME-1) is 0.90 or more, the polyvalent metal salt is strongly adhered to the toner surface, so that the transfer of the polyvalent metal salt from the toner to the member is suppressed. Therefore, it is possible to obtain a toner that is stable even during long-term use and has excellent durability.

トナー母粒子の分散液中で、多価酸と第4族元素を含む化合物とを反応させ、得られた反応物をトナー母粒子表面に付着させてトナー粒子を得る場合、下記式(1)で示される有機ケイ素化合物を併用することが好ましい。該有機ケイ素化合物を併用することで、得られた反応物が、該有機ケイ素化合物の重合によって生成した有機ケイ素重合体により強固にトナー粒子に固着し、かつ、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が疎水化され、環境安定性がさらに向上する。
具体的には、まず、下記式(1)で示される有機ケイ素化合物を事前に加水分解するか、トナー母粒子の分散液中で加水分解する。その後、得られた有機ケイ素化合物の加水分解物を縮合させ、縮合物とする。該縮合物はトナー粒子表面に移行する。該縮合物は粘性があるため、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を、トナー粒子の表面に密着さ
せ、該反応物をより強固にトナー粒子に固着することができる。
また、該反応物の表面にも該縮合物は移行し、該反応物を疎水化し、環境安定性をさらに向上させることができる。
When a polyhydric acid is reacted with a compound containing a Group 4 element in a dispersion of toner mother particles and the obtained reactant is adhered to the surface of the toner mother particles to obtain toner particles, the following formula (1) is used. It is preferable to use the organosilicon compound shown by. By using the organosilicon compound in combination, the obtained reactant is firmly adhered to the toner particles by the organosilicon polymer produced by the polymerization of the organosilicon compound, and the polyvalent acid and the Group 4 element are combined. The reaction product with the containing compound is hydrophobized, and the environmental stability is further improved.
Specifically, first, the organosilicon compound represented by the following formula (1) is hydrolyzed in advance or hydrolyzed in a dispersion of toner matrix particles. Then, the obtained hydrolyzate of the organosilicon compound is condensed to obtain a condensate. The condensate migrates to the surface of the toner particles. Since the condensate is viscous, the reactant of the polyhydric acid and the compound containing the Group 4 element can be brought into close contact with the surface of the toner particles, and the reactant can be more firmly fixed to the toner particles.
In addition, the condensate can also migrate to the surface of the reactant, making the reactant hydrophobic and further improving environmental stability.

Ra(n)−Si−Rb(4−n) (1)
式(1)中、Raは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又はアルコキシ基を示し、Rbは、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基又はメタクリロキシアルキル基を示す。nは2〜4の整数を示す。ただし、Ra及びRbが複数存在する場合、複数のRa、複数のRbの置換基は、それぞれ、同一でも異なってもよい。
Ra (n) -Si-Rb (4-n) (1)
In the formula (1), Ra represents a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group, and Rb represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acyl group or a methacryloxyalkyl group. n represents an integer of 2-4. However, when a plurality of Ra and Rb are present, the substituents of the plurality of Ra and the plurality of Rb may be the same or different, respectively.

以降、式(1)中のRaを官能基、Rbを置換基と呼称する。式(1)で示される有機ケイ素化合物としては、特段の制限なく、公知の有機ケイ素化合物を用いることができる。具体的には、以下の、官能基を二つ有する二官能シラン化合物、官能基を三つ有する三官能シラン化合物、官能基を四つ有する四官能シラン化合物が挙げられる。 Hereinafter, Ra in the formula (1) will be referred to as a functional group, and Rb will be referred to as a substituent. As the organosilicon compound represented by the formula (1), a known organosilicon compound can be used without particular limitation. Specific examples thereof include the following bifunctional silane compounds having two functional groups, trifunctional silane compounds having three functional groups, and tetrafunctional silane compounds having four functional groups.

二官能シラン化合物として、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
三官能シラン化合物として、以下のものが挙げられる。
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシランなどの置換基としてアルキル基を有する三官能シラン化合物;
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシランなどの置換基としてアルケニル基を有する三官能シラン化合物;
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどの置換基としてアリール基を有する三官能シラン化合物;
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジエトキシメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエトキシジメトキシシランなどの置換基としてメタクリロキシアルキル基を有する三官能シラン化合物など。
四官能シラン化合物として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランなどが挙げられる。
Examples of the bifunctional silane compound include dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane.
Examples of the trifunctional silane compound include the following.
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxymethoxysilane, methylethoxydimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane , A trifunctional silane compound having an alkyl group as a substituent such as hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane;
A trifunctional silane compound having an alkenyl group as a substituent such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and allyltriethoxysilane;
A trifunctional silane compound having an aryl group as a substituent such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane;
Trifunctional silane having a methacryloxyl group as a substituent such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyldiethoxymethoxysilane, γ-methacryloxypropylethoxydimethoxysilane Compounds etc.
Examples of the tetrafunctional silane compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane.

該有機ケイ素重合体としては、特段の制限なく従来公知の有機ケイ素重合体を用いることができる。中でも、下記式(I)で表される構造を有する有機ケイ素重合体を用いることが好ましい。
R−SiO3/2 式(I)
式(I)中、Rは、(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6の)アルキル基、(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4の)アルケニル基、(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4の)アシル基、(好ましくは炭素数6〜14、より好ましくは炭素数6〜10の)アリール基又はメタクリロキシアルキル基を示す。
式(I)は、有機ケイ素重合体が有機基と、ケイ素重合体部を有することを表している。このことにより、式(I)で表される構造を含む有機ケイ素重合体において、有機基がトナー母粒子又はトナー粒子との親和性を有することでトナー母粒子又はトナー粒子と強く固着し、ケイ素重合体部が多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物との親和性を有
することで多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物と強く固着する。
このように、有機ケイ素重合体が、トナー粒子と、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物とを固着させる働きを有することで、有機ケイ素重合体を介して、より強固に多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物をトナー粒子に固着させることができる。
また、式(I)は有機ケイ素重合体が架橋していることを表している。有機ケイ素重合体が架橋構造を有することで、有機ケイ素重合体の強度が増すとともに、残存するシラノール基が少なくなることで疎水性が増す。よって、さらに耐久性に優れ、高湿環境下でも安定して性能を発揮するトナーを得ることができる。
式(I)中、Rがメチル基、プロピル基、ノルマルヘキシル基などの炭素数1以上6以下のアルキル基、ビニル基、フェニル基、メタクリロキシプロピル基であることが好ましく、炭素数1以上6以下のアルキル基又はビニル基であることがより好ましい。
上記構造を有する有機ケイ素重合体は、有機基の分子運動性が制御されることで硬さと柔軟性を併せ持つため、長期にわたって使用された場合においてもトナーの劣化が抑制され、優れた性能を示す。
トナー粒子中の、式(1)で示される有機ケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも1つの有機ケイ素化合物を重合して得られる有機ケイ素重合体の含有量は、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。さらには、0.5質量%以上15.0質量%以下であることがより好ましい。
As the organosilicon polymer, conventionally known organosilicon polymers can be used without particular limitation. Above all, it is preferable to use an organosilicon polymer having a structure represented by the following formula (I).
R-SiO3 / 2 formula (I)
In formula (I), R is an alkyl group (preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms), preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms). An alkenyl group, an acyl group (preferably 1 to 6 carbons, more preferably 1 to 4 carbons), an aryl group (preferably 6 to 14 carbons, more preferably 6 to 10 carbons) or a methacrylate alkyl Indicates a group.
The formula (I) represents that the organosilicon polymer has an organic group and a silicon polymer portion. As a result, in the organic silicon polymer containing the structure represented by the formula (I), the organic group has an affinity with the toner mother particles or the toner particles, so that the organic groups are strongly adhered to the toner mother particles or the toner particles, and the silicon Since the polymer portion has an affinity for the reactant of the polyvalent acid and the compound containing the Group 4 element, the polymer portion strongly adheres to the reactant of the polyvalent acid and the compound containing the Group 4 element.
As described above, the organosilicon polymer has a function of adhering the toner particles to the reaction product of the compound containing the polyhydric acid and the Group 4 element, so that the organosilicon polymer is made more robust through the organosilicon polymer. A reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element can be fixed to the toner particles.
Further, the formula (I) represents that the organosilicon polymer is crosslinked. Since the organosilicon polymer has a crosslinked structure, the strength of the organosilicon polymer is increased, and the remaining silanol groups are reduced, so that the hydrophobicity is increased. Therefore, it is possible to obtain a toner that is more durable and exhibits stable performance even in a high humidity environment.
In the formula (I), R is preferably an alkyl group having 1 or more and 6 or less carbon atoms such as a methyl group, a propyl group, and a normal hexyl group, a vinyl group, a phenyl group, and a methacryloxypropyl group, and preferably has 1 or more carbon atoms and 6 or less carbon atoms. It is more preferably the following alkyl group or vinyl group.
Since the organosilicon polymer having the above structure has both hardness and flexibility by controlling the molecular motion of the organic group, deterioration of the toner is suppressed even when it is used for a long period of time, and it exhibits excellent performance. ..
The content of the organosilicon polymer obtained by polymerizing at least one organosilicon compound selected from the group consisting of the organosilicon compounds represented by the formula (1) in the toner particles is 0.1% by mass or more and 20. It is preferably 0.0% by mass or less. Further, it is more preferably 0.5% by mass or more and 15.0% by mass or less.

該トナー母粒子の製造方法は、特に限定されることはなく、公知の懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化凝集法、及び粉砕法などを用いることができる。
トナー粒子の表面に、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を存在させる場合、水系媒体中でトナー母粒子を製造した場合は、そのまま、トナー母粒子の分散液として用いてもよい。また、洗浄やろ過、乾燥を行った後、水系媒体中に再分散させて、トナー母粒子の分散液としてもよい。
一方、乾式でトナー母粒子を製造した場合は、公知の方法によって水系媒体に分散させて、トナー母粒子の分散液としてもよい。トナー母粒子を水系媒体中に分散させるために、水系媒体が分散安定剤を含有していることが好ましい。
The method for producing the toner matrix particles is not particularly limited, and a known suspension polymerization method, dissolution suspension method, emulsification / aggregation method, pulverization method, or the like can be used.
When a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element is present on the surface of the toner particles, or when the toner matrix particles are produced in an aqueous medium, they are used as they are as a dispersion liquid of the toner matrix particles. May be good. Further, after washing, filtering, and drying, the toner may be redispersed in an aqueous medium to prepare a dispersion of toner matrix particles.
On the other hand, when the toner mother particles are produced by a dry method, they may be dispersed in an aqueous medium by a known method to prepare a dispersion liquid of the toner mother particles. In order to disperse the toner matrix particles in the aqueous medium, it is preferable that the aqueous medium contains a dispersion stabilizer.

以下、懸濁重合法を用いた、トナー母粒子の製造例を具体的に述べる。
まず、結着樹脂を生成しうる重合性単量体、及び必要に応じて各種添加物を混合し、分散機を用いて、該材料を溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する。各種添加物として、着色剤、ワックス、荷電制御剤、重合開始剤、連鎖移動剤などが挙げられる。分散機としては、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、又は超音波分散機が挙げられる。
次いで、重合性単量体組成物を、難水溶性の無機微粒子を含有する水系媒体中に投入し、高速攪拌機又は超音波分散機などの高速分散機を用いて、重合性単量体組成物の液滴を調製する(造粒工程)。
その後、該液滴中の重合性単量体を重合してトナー母粒子を得る(重合工程)。重合開始剤は、重合性単量体組成物を調製する際に混合してもよく、水系媒体中に液滴を形成させる直前に重合性単量体組成物中に混合してもよい。
また、液滴の造粒中や造粒完了後、すなわち重合反応を開始する直前に、必要に応じて重合性単量体や他の溶媒に溶解した状態で加えることもできる。重合性単量体を重合して樹脂粒子を得たあと、必要に応じて脱溶剤処理を行い、トナー母粒子の分散液を得るとよい。
Hereinafter, an example of producing toner matrix particles using the suspension polymerization method will be specifically described.
First, a polymerizable monomer capable of producing a binder resin and various additives, if necessary, are mixed, and a disperser is used to prepare a polymerizable monomer composition in which the material is dissolved or dispersed. To do. Examples of various additives include colorants, waxes, charge control agents, polymerization initiators, chain transfer agents and the like. Examples of the disperser include a homogenizer, a ball mill, a colloid mill, and an ultrasonic disperser.
Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium containing poorly water-soluble inorganic fine particles, and the polymerizable monomer composition is prepared using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser. Prepare droplets (granulation step).
Then, the polymerizable monomer in the droplet is polymerized to obtain a toner mother particle (polymerization step). The polymerization initiator may be mixed when preparing the polymerizable monomer composition, or may be mixed in the polymerizable monomer composition immediately before forming droplets in the aqueous medium.
Further, it can be added in a state of being dissolved in a polymerizable monomer or another solvent, if necessary, during the granulation of the droplet or after the completion of the granulation, that is, immediately before the start of the polymerization reaction. After polymerizing the polymerizable monomer to obtain resin particles, it is advisable to perform solvent removal treatment as necessary to obtain a dispersion of toner mother particles.

該結着樹脂としては、以下の樹脂又は重合体が例示できる。
ビニル系樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;フラン樹脂;エポキシ樹脂;キシレン樹脂;シリコーン樹脂。
これらの中でも、ビニル系樹脂が好ましい。なお、ビニル系樹脂としては、下記単量体
の重合体又はそれらの共重合体が挙げられる。中でも、スチレン系単量体と不飽和カルボン酸エステルとの共重合体が好ましい。
スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシルなどの不飽和カルボン酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸;マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸;マレイン酸無水物などの不飽和ジカルボン酸無水物;アクリロニトリルなどのニトリル系ビニル単量体;塩化ビニルなどのハロゲン含有ビニル単量体;ニトロスチレンなどのニトロ系ビニル単量体。
Examples of the binding resin include the following resins or polymers.
Vinyl-based resin; polyester resin; polyamide resin; furan resin; epoxy resin; xylene resin; silicone resin.
Among these, vinyl-based resins are preferable. Examples of the vinyl resin include polymers of the following monomers and copolymers thereof. Of these, a copolymer of a styrene-based monomer and an unsaturated carboxylic acid ester is preferable.
Styrene-based monomers such as styrene and α-methylstyrene; unsaturated carboxylic acids such as methyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, t-butyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate. Estel; unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid and methacrylic acid; unsaturated dicarboxylic acid such as maleic acid; unsaturated dicarboxylic acid anhydride such as maleic acid anhydride; nitrile vinyl monomer such as acrylonitrile; vinyl chloride and the like Halogen-containing vinyl monomer; Nitro-based vinyl monomer such as nitrostyrene.

着色剤として、以下に挙げるブラック顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料などが用いられる。
ブラック顔料としては、カーボンブラックなどが挙げられる。
イエロー顔料としては、モノアゾ化合物;ジスアゾ化合物;縮合アゾ化合物;イソインドリノン化合物;イソインドリン化合物;ベンズイミダゾロン化合物;アントラキノン化合物;アゾ金属錯体;メチン化合物;アリルアミド化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー74、93、95、109、111、128、155、174、180、185などが挙げられる。
マゼンタ顔料としては、モノアゾ化合物;縮合アゾ化合物;ジケトピロロピロール化合物;アントラキノン化合物;キナクリドン化合物;塩基染料レーキ化合物;ナフトール化合物:ベンズイミダゾロン化合物;チオインジゴ化合物;ペリレン化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269、C.I.ピグメントバイオレッド19などが挙げられる。
シアン顔料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体;アントラキノン化合物;塩基染料レ−キ化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が挙げられる。
また、顔料とともに、着色剤として従来知られている種々の染料を併用してもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
As the colorant, the following black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments and the like are used.
Examples of the black pigment include carbon black and the like.
Examples of the yellow pigment include monoazo compounds; disazo compounds; condensed azo compounds; isoindolinone compounds; isoindolin compounds; benzimidazolone compounds; anthraquinone compounds; azometal complexes; methine compounds; allylamide compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 74, 93, 95, 109, 111, 128, 155, 174, 180, 185 and the like.
Examples of magenta pigments include monoazo compounds; condensed azo compounds; diketopyrrolopyrrole compounds; anthraquinone compounds; quinacridone compounds; basic dye lake compounds; naphthol compounds: benzimidazolone compounds; thioindigo compounds; perylene compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 238, 254, 269, C.I. I. Pigment Bio Red 19 and the like.
Examples of the cyan pigment include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof; anthraquinone compounds; and basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66.
Further, various dyes conventionally known as colorants may be used in combination with the pigment. The content of the colorant is preferably 1.0 part by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

トナーは、磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。この場合、磁性体は着色剤の役割を兼ねることもできる。磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどに代表される酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルなどに代表される金属又はこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムなどの金属との合金及びその混合物などが挙げられる。 The toner may contain a magnetic substance to be a magnetic toner. In this case, the magnetic material can also serve as a colorant. Magnetic materials include iron oxide typified by magnetite, hematite, ferrite, etc .; metals typified by iron, cobalt, nickel, etc. or these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, Examples thereof include alloys with metals such as beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten and vanadium, and mixtures thereof.

ワックスを以下に例示する。
ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸パルミチルなどの1価のアルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、1価のカルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;セバシン酸ジベヘニル、ヘキサンジオールジベヘネートなどの2価のアルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、2価のカルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;グリセリントリベヘネートなどの3価のアルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、3価のカルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラパルミテートなどの4価のアルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、4価のカルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサパルミテートなどの6価のアルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、6
価のカルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;ポリグリセリンベヘネートなどの多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸エステル、又は、多価カルボン酸と脂肪族モノアルコールのエステル;カルナバワックス、ライスワックスなどの天然エステルワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムなどの石油系ワックス及びその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体;ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス及びその誘導体;高級脂肪族アルコール;ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸;酸アミドワックスが挙げられる。
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
Wax is illustrated below.
A monohydric alcohol and an aliphatic monocarboxylic acid ester such as behenyl behenyl, stearyl stearate, and palmityl palmitate, or an ester of a monohydric carboxylic acid and an aliphatic monoalcohol; dibehenyl sebacate, hexanediol dibehenate, etc. Divalent alcohol and aliphatic monocarboxylic acid ester, or divalent carboxylic acid and aliphatic monoalcohol ester; trihydric alcohol such as glycerin tribehenate and aliphatic monocarboxylic acid ester, or 3 Esters of valent carboxylic acids and aliphatic monoalcohols; tetravalent alcohols such as pentaerythritol tetrastearate, pentaerythritol tetrapalmitate and aliphatic monocarboxylic acid esters, or tetravalent carboxylic acids and aliphatic monoalcohols. Esters; hexahydric alcohols such as dipentaerythritol hexastearate, dipentaerythritol hexapalmitate and aliphatic monocarboxylic acid esters, or 6
Esters of valent carboxylic acids and aliphatic monoalcohols; esters of polyhydric alcohols such as polyglycerin behenate and aliphatic monocarboxylic acids, or esters of polyvalent carboxylic acids and aliphatic monoalcohols; carnauba wax, rice wax, etc. Natural ester waxes; petroleum waxes such as paraffin wax, microcrystallin wax, petrolatum and derivatives thereof; hydrocarbon waxes and derivatives thereof by Fishertropus method; polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax and derivatives thereof; higher aliphatic alcohols Fatty acids such as stearic acid and palmitic acid; acid amide wax.
The wax content is preferably 0.5 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

トナーは、特性又は効果を損なわない程度に、トナー粒子に各種有機又は無機微粒子を外添してもよい。有機又は無機微粒子としては、例えば、以下のようなものが用いられる。
(1)流動性付与剤:シリカ、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック及びフッ化カーボン。
(2)研磨剤:金属酸化物(例えば、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化クロム)、窒化物(例えば、窒化ケイ素)、炭化物(例えば、炭化ケイ素)、金属塩(例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム)。
(3)滑剤:フッ素系樹脂微粒子(例えば、フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン)、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム)。
(4)荷電制御性粒子:金属酸化物(例えば、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ)、カーボンブラック。
As the toner, various organic or inorganic fine particles may be externally added to the toner particles to the extent that the characteristics or effects are not impaired. As the organic or inorganic fine particles, for example, the following are used.
(1) Fluidity imparting agent: silica, alumina, titanium oxide, carbon black and carbon fluoride.
(2) Abrasive: Metal oxide (eg, strontium titanate, cerium oxide, alumina, magnesium oxide, chromium oxide), nitride (eg, silicon nitride), carbide (eg, silicon carbide), metal salt (eg, eg) Calcium sulphate, barium sulphate, calcium carbonate).
(3) Lubricants: Fluorine-based resin fine particles (for example, vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene), fatty acid metal salts (for example, zinc stearate, calcium stearate).
(4) Charge control particles: metal oxides (for example, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, silica, alumina), carbon black.

有機又は無機微粒子は疎水化処理することもできる。有機又は無機微粒子の疎水化処理の処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独で又は併用して用いられてもよい。 Organic or inorganic fine particles can also be hydrophobized. Examples of the treatment agent for hydrophobizing organic or inorganic fine particles include unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, and organic substances. Examples include titanium compounds. These treatment agents may be used alone or in combination.

以下に、本実施例におけるトナーの各物性値の測定方法を記載する。
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。
測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター(株)製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター(株)製)を用いる。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が1.0%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター(株)製)が使用できる。
The method of measuring each physical property value of the toner in this example will be described below.
<Measuring method of weight average particle size (D4) and number average particle size (D1) of toner particles>
The weight average particle size (D4) and the number average particle size (D1) of the toner particles are calculated as follows.
As the measuring device, a precision particle size distribution measuring device "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) equipped with a 100 μm aperture tube by the pore electric resistance method is used. The attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) is used for setting the measurement conditions and analyzing the measurement data. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so that the concentration becomes 1.0%, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) can be used. ..

なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。
専用ソフトの「標準測定方法(SOMME)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター(株)製)を用いて得られた値を設定する。
「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1,600μAに、ゲインを2に、電解水溶液をISOTON I
Iに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
Before performing measurement and analysis, set the dedicated software as follows.
On the "Change standard measurement method (SOMME)" screen of the dedicated software, set the total count number in the control mode to 50,000 particles, measure once, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter. Set the value obtained using Coulter Co., Ltd.
By pressing the "threshold / noise level measurement button", the threshold and noise level are automatically set. Further, the current is set to 1,600 μA, the gain is set to 2, and the electrolytic aqueous solution is ISOTON I.
Set to I and check "Flash of aperture tube after measurement".
On the "Pulse to particle size conversion setting" screen of the dedicated software, set the bin spacing to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下のとおりである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液200.0mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液30.0mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10%水溶液、和光純薬工業(株)製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を0.3mL加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetra150」(日科機バイオス(株)製)を準備する。超音波分散器の水槽内に3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを2.0mL添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー粒子10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー粒子を分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)を算出する。なお、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)を指している。また、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)を指している。
The specific measurement method is as follows.
(1) Put 200.0 mL of the electrolytic aqueous solution in a 250 mL round bottom beaker made of glass dedicated to Multisizer 3, set it on a sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and air bubbles in the aperture tube are removed by the "flash of the aperture tube" function of the dedicated software.
(2) Put 30.0 mL of the electrolytic aqueous solution in a 100 mL flat bottom beaker made of glass. Among them, as a dispersant, "Contaminone N" (a 10% aqueous solution of a neutral detergent for cleaning a precision measuring instrument with a pH of 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Is diluted 3 times by mass with ion-exchanged water, and 0.3 mL of the diluted solution is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tera150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) with an electrical output of 120 W is prepared. To do. Put 3.3 L of ion-exchanged water in the water tank of the ultrasonic disperser, and add 2.0 mL of contaminantin N to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, 10 mg of toner particles are added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion processing is continued for another 60 seconds. In ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) Using a pipette, the electrolytic aqueous solution of (5) in which toner particles are dispersed is dropped onto the round-bottom beaker of (1) installed in the sample stand, and the measured concentration is adjusted to 5%. .. Then, the measurement is performed until the number of particles to be measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed by the dedicated software attached to the device, and the weight average particle size (D4) and the number average particle size (D1) are calculated. The "average diameter" on the "analysis / volume statistical value (arithmetic mean)" screen when the graph / volume% is set by the dedicated software indicates the weight average particle diameter (D4). Further, the "average diameter" of the "analysis / number statistical value (arithmetic mean)" screen when the graph / number% is set by the dedicated software indicates the number average particle size (D1).

<トナー粒子のガラス転移温度(Tg)の測定方法>
トナー粒子のガラス転移温度(Tg)は示差走査型熱量計(以下「DSC」とも表記する。)を用いて測定する。
DSCによるガラス転移温度の測定はJIS K 7121(国際規格はASTM D3418−82)に準拠して行う。
本測定では、「Q1000」(TA Instruments社製)を用い、装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
測定は、測定試料10mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いる。
第1の昇温過程では測定試料を20℃から200℃まで10℃/分で昇温しながら測定を行う。その後、200℃で10分間保持した後に200℃から20℃まで10℃/分で冷却する冷却過程を行う。
<Measurement method of glass transition temperature (Tg) of toner particles>
The glass transition temperature (Tg) of the toner particles is measured using a differential scanning calorimeter (hereinafter, also referred to as “DSC”).
The glass transition temperature is measured by DSC in accordance with JIS K 7121 (international standard is ASTM D3418-82).
In this measurement, "Q1000" (manufactured by TA Instruments) is used, the melting points of indium and zinc are used for the temperature correction of the device detection unit, and the heat of fusion of indium is used for the correction of the calorific value.
For the measurement, 10 mg of the measurement sample is precisely weighed, placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference.
In the first temperature raising process, the measurement is performed while raising the temperature of the measurement sample from 20 ° C. to 200 ° C. at 10 ° C./min. Then, after holding at 200 ° C. for 10 minutes, a cooling process of cooling from 200 ° C. to 20 ° C. at 10 ° C./min is performed.

さらに、20℃で10分間保持した後に、第2の昇温過程では再び20℃から200℃まで10℃/分で昇温を行う。ガラス転移温度は中間点ガラス転移温度である。前述の測
定条件によって得られる第2の昇温過程におけるDSC曲線において、次のように定義する。すなわち、ガラス転移温度の階段状変化の低温側及び高温側の各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をガラス転移温度(Tg)とする。
なお、水系媒体中などでトナー粒子を作製している場合などは、一部をサンプリングしてトナー粒子以外を洗浄後に乾燥してからDSCの測定を行う。
Further, after holding at 20 ° C. for 10 minutes, the temperature is raised again from 20 ° C. to 200 ° C. at 10 ° C./min in the second temperature raising process. The glass transition temperature is the midpoint glass transition temperature. In the DSC curve in the second heating process obtained by the above-mentioned measurement conditions, it is defined as follows. That is, the temperature at the point where the straight line equidistant in the vertical axis direction from the extended straight line of each baseline on the low temperature side and the high temperature side of the stepwise change of the glass transition temperature and the curve of the stepwise change portion intersect with the glass transition temperature Let it be temperature (Tg).
When toner particles are produced in an aqueous medium or the like, a part of the toner particles is sampled, and the non-toner particles are washed and dried before the DSC is measured.

<X線光電子分光法を用いた金属元素Mの比率M1およびM2の算出方法>
・処理(a)
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学(株)製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、61.5%のショ糖水溶液を調製する。遠心分離用チューブに上記ショ糖濃厚液を31.0gと、コンタミノンN(商品名)(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業(株)製)を6g入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。遠心分離用チューブをシェーカーにて300spm(strokes per min)、20分で振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30分の条件で分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥させる。乾燥品をスパチュラで解砕してトナー(a)を得る。
<Calculation method of ratios M1 and M2 of metal element M using X-ray photoelectron spectroscopy>
・ Processing (a)
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved while boiling to prepare a 61.5% sucrose aqueous solution. A neutral detergent for cleaning a precision measuring instrument with a pH of 7 consisting of 31.0 g of the above sucrose concentrate in a centrifuge tube and Contaminone N (trade name) (nonionic surfactant, anionic surfactant, and organic builder). Add 6 g of a 10% by mass aqueous solution of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. to prepare a dispersion. 1.0 g of toner is added to this dispersion, and the toner lumps are loosened with a spatula or the like. The centrifuge tube is shaken with a shaker at 300 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced with a glass tube for a swing rotor (50 mL) and separated by a centrifuge at 3500 rpm for 30 minutes. Visually confirm that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and collect the separated toner in the uppermost layer with a spatula or the like. After filtering the collected toner with a vacuum filter, it is dried in a dryer for 1 hour or more. The dried product is crushed with a spatula to obtain toner (a).

本実施例におけるトナー、上記トナー(a)について、X線光電子分光法を用いて、以下の通りに測定を行い、上記M1およびM2を算出する。
金属元素Mの比率M1およびM2の比率は、トナーを以下の条件で測定し、算出する。
・測定装置:X線光電子分光装置:Quantum2000(アルバックファイ株式会社製)
・X線源:モノクロAl Kα
・Xray Setting:100μmφ(25W(15KV))
・光電子取りだし角:45度
・中和条件:中和銃とイオン銃の併用
・分析領域:300×200μm
・Pass Energy:58.70eV
・ステップサイズ:0.1.25eV
・解析ソフト:Maltipak(PHI社)
ここで、例えばTi原子の定量値の算出には、Ti 2p(B.E.452〜468eV)のピークを使用する。ここで得られたTi元素の定量値をM1(at%)とする。
上記方法を用いて、本実施例におけるトナーおよび上記トナー(a)を測定し、各トナーの金属元素Mの比率をそれぞれ、M1(at%)およびM2(at%)とする。
The toner in this example and the toner (a) are measured as follows using X-ray photoelectron spectroscopy, and M1 and M2 are calculated.
The ratio of the metal element M The ratio of M1 and M2 is calculated by measuring the toner under the following conditions.
-Measuring device: X-ray photoelectron spectrometer: Quantum2000 (manufactured by ULVACPHI Co., Ltd.)
・ X-ray source: Monochrome Al Kα
-Xray Setting: 100 μmφ (25 W (15 KV))
・ Photoelectron extraction angle: 45 degrees ・ Neutralization condition: Combined use of neutralization gun and ion gun ・ Analysis area: 300 × 200 μm
-Pass Energy: 58.70 eV
-Step size: 0.1.25 eV
-Analysis software: Maltipak (PHI)
Here, for example, the peak of Ti 2p (BE 452 to 468 eV) is used for calculating the quantitative value of the Ti atom. Let the quantitative value of the Ti element obtained here be M1 (at%).
Using the above method, the toner in this example and the toner (a) are measured, and the ratio of the metal element M of each toner is set to M1 (at%) and M2 (at%), respectively.

<多価酸金属塩の検出方法>
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて、トナー表面の多価酸金属塩を以下の方法により検出する。
トナーサンプルをTOF−SIMS(TRIFTIV:アルバック・ファイ社製)を用いて以下の条件で分析する。
・一次イオン種: 金イオン (Au
・一次イオン電流値: 2pA
・分析面積: 300×300μm
・画素数: 256×256pixel
・分析時間: 3min
・繰り返し周波数: 8.2kHz
・帯電中和: ON
・二次イオン極性: Positive
・二次イオン質量範囲: m/z 0.5〜1850
・試料基板:インジウム
上記条件で分析を行い、金属イオンと多価酸イオンとを含む二次イオン(例えばリン酸チタンの場合はTiPO(m/z 127)、TiP(m/z 207)等)に由来するピークが検出される場合、トナー表面に多価酸金属塩が存在するものとする。
<Detection method for polyvalent acid metal salts>
Using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), polyvalent acid metal salts on the toner surface are detected by the following methods.
The toner sample is analyzed using TOF-SIMS (TRIFTIV: manufactured by ULVAC-PHI) under the following conditions.
・ Primary ion species: Gold ion (Au + )
・ Primary ion current value: 2pA
・ Analysis area: 300 × 300 μm 2
-Number of pixels: 256 x 256 pixels
・ Analysis time: 3min
-Repeat frequency: 8.2 kHz
・ Charge neutralization: ON
-Secondary ion polarity: Positive
-Secondary ion mass range: m / z 0.5 to 1850
Sample substrate: Indium above conditions was analyzed, secondary ions containing the metal ion and the polyvalent ion (for example, in the case of titanium phosphate TiPO 3 (m / z 127) , TiP 2 O 5 (m / z When a peak derived from 207), etc.) is detected, it is assumed that a polyvalent metal salt is present on the surface of the toner.

以下にトナーおよびトナーの製造方法について記載する。実施例中および比較例中の「部」および「%」は特に断りがない場合、全て質量基準である。 The toner and the method for manufacturing the toner will be described below. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in Examples and Comparative Examples are all based on mass.

<トナー母粒子分散液の製造例>
(水系媒体の製造例)
イオン交換水390.0部を入れた反応容器に、リン酸ナトリウム(12水和物)11.2部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12,000rpmにて撹拌した。撹拌を維持しながら、イオン交換水10.0部に7.4部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を反応容器に一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、反応容器内の水系媒体に1.0mol/Lの塩酸を投入し、pHを6.0に調整し、水系媒体を調製した。
<Production example of toner mother particle dispersion>
(Production example of water-based medium)
11.2 parts of sodium phosphate (12-hydrate) was put into a reaction vessel containing 390.0 parts of ion-exchanged water, and the mixture was kept warm at 65 ° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen. T. K. The mixture was stirred at 12,000 rpm using a homomixer (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo Co., Ltd.). While maintaining stirring, an aqueous solution of calcium chloride in which 7.4 parts of calcium chloride (dihydrate) was dissolved in 10.0 parts of ion-exchanged water was put into the reaction vessel all at once to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. did. Further, 1.0 mol / L hydrochloric acid was added to the aqueous medium in the reaction vessel to adjust the pH to 6.0 to prepare an aqueous medium.

(重合性単量体組成物の調製)
・スチレン 60.0部
・C.I.Pigment Blue15:3 6.3部
上記材料をアトライタ(日本コークス工業株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料が分散された着色剤分散液を調製した。
次いで、該着色剤分散液に下記材料を加えた。
・スチレン 10.0部
・アクリル酸n−ブチル 30.0部
・ポリエステル樹脂 5.0部
(テレフタル酸と、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2モル付加物との縮重合物、重量平均分子量Mw=10,000、酸価:8.2mgKOH/g)
・HNP9(融点:76℃、日本精蝋社製) 6.0部
上記材料を65℃に保温し、T.K.ホモミクサーを用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
(Preparation of polymerizable monomer composition)
・ 60.0 parts of styrene ・ C. I. Pigment Blue 15: 3 6.3 parts The above material was put into an attritor (manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.) and further dispersed using zirconia particles having a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5.0 hours to disperse the pigment. A colorant dispersion was prepared.
Next, the following materials were added to the colorant dispersion.
-Styrene 10.0 parts-N-butyl acrylate 30.0 parts-Polyester resin 5.0 parts (condensation polymer of terephthalic acid and 2 mol adduct of propylene oxide of bisphenol A, weight average molecular weight Mw = 10, 000, acid value: 8.2 mgKOH / g)
-HNP9 (melting point: 76 ° C, manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) 6.0 parts The above material was kept warm at 65 ° C, and T.I. K. A polymerizable monomer composition was prepared by uniformly dissolving and dispersing at 500 rpm using a homomixer.

(造粒工程)
水系媒体の温度を70℃、撹拌装置の回転数を12,000rpmに保ちながら、水系媒体中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート8.0部を添加した。そのまま撹拌装置にて12,000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
8. While maintaining the temperature of the aqueous medium at 70 ° C. and the rotation speed of the stirrer at 12,000 rpm, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium, and the polymerization initiator, t-butylperoxypivalate 8. 0 parts were added. Granulation was carried out for 10 minutes while maintaining 12,000 rpm in the stirrer as it was.

(重合工程)
高速撹拌装置からプロペラ撹拌羽根を備えた撹拌機に変更し、200rpmで撹拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、さらに85℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行った。さらに、98℃に昇温して3.0時間加熱することで残留モノマーを除去し、イオン交換水を加えて分散液中のトナー母粒子濃度が30.0%になるように調整し、トナー母粒子が分散したトナー母粒子分散液を得た。
トナー母粒子の個数平均粒径(D1)は6.1μm、重量平均粒径(D4)は6.6μmであった。
(Polymerization process)
Change from a high-speed stirrer to a stirrer equipped with a propeller stirring blade, carry out polymerization at 70 ° C. for 5.0 hours while stirring at 200 rpm, then raise the temperature to 85 ° C. and heat for 2.0 hours. The polymerization reaction was carried out in. Further, the residual monomer is removed by raising the temperature to 98 ° C. and heating for 3.0 hours, and ion-exchanged water is added to adjust the concentration of the toner matrix particles in the dispersion to 30.0%. A toner mother particle dispersion liquid in which the mother particles were dispersed was obtained.
The number average particle size (D1) of the toner mother particles was 6.1 μm, and the weight average particle size (D4) was 6.6 μm.

<有機ケイ素化合物液の製造例>
・イオン交換水 70.0部
・メチルトリエトキシシラン 30.0部
上記材料を200mLのビーカーに秤量し、10%塩酸でpHを3.5に調整した。その後、ウォーターバスで60℃に加熱しながら1.0時間撹拌し、有機ケイ素化合物液を作製した。
<Production example of organosilicon compound solution>
-Ion-exchanged water 70.0 parts-Methyltriethoxysilane 30.0 parts The above material was weighed in a 200 mL beaker and the pH was adjusted to 3.5 with 10% hydrochloric acid. Then, the mixture was stirred for 1.0 hour while heating at 60 ° C. in a water bath to prepare an organosilicon compound solution.

<多価酸と4族元素を含む化合物の反応物の製造例>
・イオン交換水 100.0部
・リン酸ナトリウム(12水和物) 8.5部
以上を混合したのち、室温で、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、10,000rpmにて撹拌する。撹拌と同時に、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩(ZC−300、マツモトファインケミカル株式会社)60.0部(ジルコニウムラクテートアンモニウム塩として7.2部相当)を添加した。1.0mol/Lの塩酸を加えpHを7.0に調整した。温度を25℃に調整し、撹拌を維持しながら1時間反応を行った。
その後、遠心分離で固形分を取り出した。続いて、イオン交換水に再度分散、遠心分離で固形分を取り出すという工程を3回繰り返し、ナトリウムなどのイオンを除去した。再度、イオン交換水に分散させ、スプレードライで乾燥し、個数平均粒径が124nmの多価酸と4族元素を含む化合物の反応物であるリン酸ジルコニウムを含む、リン酸ジルコニウム化合物微粒子を得た。
<Production example of a reaction product of a compound containing a polyhydric acid and a Group 4 element>
・ 100.0 parts of ion-exchanged water ・ 8.5 parts or more of sodium phosphate (12-hydrate) After mixing, at room temperature, T.I. K. Stir at 10,000 rpm using a homomixer (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo Co., Ltd.). At the same time as stirring, 60.0 parts of zirconium lactate ammonium salt (ZC-300, Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) (equivalent to 7.2 parts as zirconium lactate ammonium salt) was added. The pH was adjusted to 7.0 by adding 1.0 mol / L hydrochloric acid. The temperature was adjusted to 25 ° C., and the reaction was carried out for 1 hour while maintaining stirring.
Then, the solid content was taken out by centrifugation. Subsequently, the process of redispersing in ion-exchanged water and taking out the solid content by centrifugation was repeated three times to remove ions such as sodium. It was dispersed again in ion-exchanged water and dried by spray drying to obtain zirconium phosphate compound fine particles containing zirconium phosphate, which is a reaction product of a compound containing a polyhydric acid having a number average particle size of 124 nm and a Group 4 element. It was.

<トナー粒子の製造例>
<トナー粒子1>
(多価酸金属塩付着工程)
反応容器内に下記サンプルを秤量し、プロペラ撹拌翼を用いて混合した。
・トナー母粒子分散液 500.0部
・チタンラクテート44%水溶液(TC−310:マツモトファインケミカル社製)
3.2部(チタンラクテートとして1.4部相当)
・有機ケイ素化合物液 10.0部
次に、1.0mol/LのNaOH水溶液を用いて、得られた混合液のpHを9.5に調整し、5.0時間保持した。温度を25℃に下げたのち、1.0mol/Lの塩酸でpHを1.5に調整して1.0時間撹拌後、イオン交換水で洗浄しながら、ろ過した。得られた粉体を恒温槽で乾燥した後、風力式分級機で分級することにより、トナー粒子1を得た。トナー粒子1の個数平均粒径(D1)は6.2μm、重量平均粒径(D4)は6.9μmであった。トナー粒子1をTOF−SIMS分析することでリン酸チタン由来のイオンが検出された。
なお、リン酸チタン化合物は、チタンラクテートと、水系媒体中のリン酸ナトリウム、またはリン酸カルシウム由来のリン酸イオンとの反応物である。
<Manufacturing example of toner particles>
<Toner particle 1>
(Polyvalent acid metal salt adhesion process)
The following samples were weighed in the reaction vessel and mixed using a propeller stirring blade.
-Toner mother particle dispersion 500.0 parts-Titanium lactate 44% aqueous solution (TC-310: manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.)
3.2 copies (equivalent to 1.4 copies as titanium lactate)
10.0 parts of organosilicon compound solution Next, the pH of the obtained mixed solution was adjusted to 9.5 using a 1.0 mol / L NaOH aqueous solution and maintained for 5.0 hours. After lowering the temperature to 25 ° C., the pH was adjusted to 1.5 with 1.0 mol / L hydrochloric acid, the mixture was stirred for 1.0 hour, and then filtered while being washed with ion-exchanged water. The obtained powder was dried in a constant temperature bath and then classified by a wind power classifier to obtain toner particles 1. The number average particle size (D1) of the toner particles 1 was 6.2 μm, and the weight average particle size (D4) was 6.9 μm. Ions derived from titanium phosphate were detected by TOF-SIMS analysis of the toner particles 1.
The titanium phosphate compound is a reaction product of titanium lactate and a phosphate ion derived from sodium phosphate or calcium phosphate in an aqueous medium.

<トナー粒子2>
トナー粒子2の製造方法は、次の2点を除きトナー粒子1と同様である。1つ目は、チタンラクテート44%水溶液(TC−310:マツモトファインケミカル社製)3.2部に替えた点である。2つ目は、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩(ZC−300、マツモトファインケミカル株式会社)11.7部(ジルコニウムラクテートアンモニウム塩として1.4部相当)を添加した点である。トナー粒子2の個数平均粒径(D1)は6.2μm、重量平均粒径(D4)は6.9μmであった。トナー粒子2をTOF−SIM
S分析することでリン酸ジルコニウム由来のイオンが検出された。なお、リン酸ジルコニウム化合物は、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩と、水系媒体中のリン酸ナトリウム、またはリン酸カルシウム由来のリン酸イオンとの反応物である。
<Toner particle 2>
The method for producing the toner particles 2 is the same as that of the toner particles 1 except for the following two points. The first is that it was replaced with 3.2 parts of a 44% aqueous solution of titanium lactate (TC-310: manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.). The second point is that 11.7 parts of zirconium lactate ammonium salt (ZC-300, Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) (equivalent to 1.4 parts as zirconium lactate ammonium salt) was added. The number average particle size (D1) of the toner particles 2 was 6.2 μm, and the weight average particle size (D4) was 6.9 μm. Toner particles 2 are TOF-SIM
Ions derived from zirconium phosphate were detected by S analysis. The zirconium phosphate compound is a reaction product of a zirconium lactate ammonium salt and a phosphate ion derived from sodium phosphate or calcium phosphate in an aqueous medium.

<トナー粒子3>
反応容器内に下記サンプルを秤量し、プロペラ撹拌翼を用いて混合した。
・トナー母粒子分散液 500.0部
次に、温度を25℃に保持しながら、1.0mol/Lの塩酸でpHを1.5に調整して1.0時間撹拌後、イオン交換水で洗浄しながら、ろ過した。得られた粉体を恒温槽で乾燥した後、風力式分級機で分級することにより、トナー粒子3を得た。
<Toner particle 3>
The following samples were weighed in the reaction vessel and mixed using a propeller stirring blade.
-Toner mother particle dispersion 500.0 parts Next, while maintaining the temperature at 25 ° C, adjust the pH to 1.5 with 1.0 mol / L hydrochloric acid, stir for 1.0 hour, and then use ion-exchanged water. It was filtered while washing. The obtained powder was dried in a constant temperature bath and then classified by a wind power classifier to obtain toner particles 3.

<トナーの製造方法>
<トナー1、2>
トナー粒子1、2をトナー1、2として用いた。
<Toner manufacturing method>
<Toner 1, 2>
Toner particles 1 and 2 were used as toners 1 and 2.

<トナー3>
・トナー粒子3 100.0部
・疎水性シリカ微粒子(ヘキサメチルジシラザン処理:個数平均粒径12nm) 1.0部
・リン酸ジルコニウム化合物微粒子 2.0部
上記材料をSUPERMIXER PICCOLO SMP−2(株式会社カワタ製)に投入して、3,000rpmで20分間混合を行った。その後、目開き150μmのメッシュで篩い、トナー3を得た。トナー3の個数平均粒径(D1)は6.2μm、重量平均粒径(D4)は6.9μmであった。トナー3をTOF−SIMS分析したところ、リン酸ジルコニウム由来のイオンが検出された。
<Toner 3>
Toner particles 3 100.0 parts ・ Hydrophobic silica fine particles (hexamethyl disilazane treatment: number average particle size 12 nm) 1.0 parts ・ Zirconium phosphate compound fine particles 2.0 parts SUPERMIXER PICCOLO SMP-2 (stock) It was put into (manufactured by Kawata Co., Ltd.) and mixed at 3,000 rpm for 20 minutes. Then, the toner 3 was obtained by sieving with a mesh having an opening of 150 μm. The number average particle size (D1) of the toner 3 was 6.2 μm, and the weight average particle size (D4) was 6.9 μm. When the toner 3 was subjected to TOF-SIMS analysis, ions derived from zirconium phosphate were detected.

<トナー4>
トナー3の製造例において、リン酸ジルコニウム化合物微粒子に替えて、個数平均粒径が28nmの酸化チタン微粒子を2.0部、FMミキサ(日本コークス工業株式会社製)で混合することでトナー4を得た。トナー4をTOF−SIMS分析したところ、多価酸金属塩由来のイオンは検出されなかった。
<Toner 4>
In the production example of the toner 3, 2.0 parts of titanium oxide fine particles having a number average particle diameter of 28 nm are mixed with FM mixer (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.) instead of the zirconium phosphate compound fine particles to obtain the toner 4. Obtained. When the toner 4 was subjected to TOF-SIMS analysis, no ions derived from the polyvalent acid metal salt were detected.

<トナー5>
トナー3の製造例において、リン酸ジルコニウム化合物微粒子に替えて、個数平均粒径が482nmのリン酸三カルシウム微粒子を2.0部、FMミキサ(日本コークス工業株式会社製)で混合することでトナー5を得た。トナー5をTOF−SIMS分析したところ、リン酸三カルシウム由来のイオンが検出された。
<Toner 5>
In the production example of the toner 3, 2.0 parts of tricalcium phosphate fine particles having a number average particle size of 482 nm are mixed with FM mixer (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.) instead of the zirconium phosphate compound fine particles. I got 5. When the toner 5 was subjected to TOF-SIMS analysis, ions derived from tricalcium phosphate were detected.

トナー1〜5の物性値を表1に示す。

Figure 2021021797
Table 1 shows the physical property values of the toners 1 to 5.
Figure 2021021797

<トナー表面の電荷保持メカニズム>
図1を参照して、トナー3の電荷保持メカニズムの推察について説明する。図1(a)はトナー3の断面であり、表面上に電荷が保持された状態を示している。規制ブレード25にて電荷を付与されたトナー3は、その表面上に電荷を保持した状態で現像ローラ23上や感光ドラム11上に担持される。ここで、トナー3の表面は、図7に示すように多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物3bを有し、その構造は架橋構造となっている。この架橋構造は、反応物同士が互いに連続的なつながりを持ってトナー3のトナー母粒子3aの表面を覆っているため、電荷の担い手である電子32がトナー3の表面上を移動しやすくなっている。トナー3の表面上を移動しやすくなった電荷は、その極性が同じであるため、互いの斥力によって電荷間の距離を等しく保とうとする。よって、図1(a)で示すように、規制ブレード25から付与される電荷は、トナー1の表面上に偏在することなく、ほぼ均一に配置しやすい。
本メカニズムは、トナー表面上に多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物を有し、その構造が架橋構造となっているトナー1、トナー2においても同様と考えられる。
<Charge retention mechanism on the toner surface>
The estimation of the charge retention mechanism of the toner 3 will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a cross section of the toner 3 and shows a state in which an electric charge is retained on the surface. The toner 3 charged by the regulation blade 25 is supported on the developing roller 23 and the photosensitive drum 11 while holding the electric charge on the surface thereof. Here, as shown in FIG. 7, the surface of the toner 3 has a reactant 3b of a compound containing a polyhydric acid and a group 4 element, and the structure thereof is a crosslinked structure. In this crosslinked structure, the reactants have a continuous connection with each other and cover the surface of the toner mother particles 3a of the toner 3, so that the electrons 32, which are the carriers of electric charges, easily move on the surface of the toner 3. ing. Since the charges that have become easy to move on the surface of the toner 3 have the same polarity, they try to keep the distance between the charges equal due to their repulsive forces. Therefore, as shown in FIG. 1A, the electric charges applied from the regulation blade 25 can be easily arranged substantially uniformly without being unevenly distributed on the surface of the toner 1.
This mechanism is considered to be the same for toner 1 and toner 2 which have a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element on the surface of the toner and whose structure is a crosslinked structure.

一方、比較例として、本実施例のような架橋構造を表面に持たないトナー4の場合について、図1(b)を用いて説明する。図1(b)はトナー4の断面であり、表面上に電荷が保持された状態を示している。規制ブレード25から付与される電荷は、トナー4と規制ブレード25との接触機会や接触強度のばらつきにより、電荷がトナー4の表面上に偏在した状態となる。このとき、トナー表面に多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が無く、架橋構造を持たないトナー4は、電荷の担い手である電子32が移動しにくいため、電荷が偏在した状態が解消されにくい。
同様に、トナー表面上に多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が無く、架橋構造を持たないトナー5においても、電荷の偏在した状態が解消されにくい。
On the other hand, as a comparative example, the case of the toner 4 having no crosslinked structure on the surface as in this embodiment will be described with reference to FIG. 1 (b). FIG. 1B is a cross section of the toner 4, showing a state in which electric charges are retained on the surface. The electric charge given from the regulation blade 25 is in a state where the electric charge is unevenly distributed on the surface of the toner 4 due to the contact opportunity between the toner 4 and the regulation blade 25 and the variation in contact strength. At this time, since there is no reactant of the polyhydric acid and the compound containing the group 4 element on the surface of the toner and the toner 4 having no crosslinked structure has an electron 32 which is a carrier of the electric charge, the electric charge is unevenly distributed. The condition is hard to resolve.
Similarly, even in the toner 5 which does not have a reactant of the polyhydric acid and the compound containing the group 4 element on the surface of the toner and does not have a crosslinked structure, it is difficult to eliminate the unevenly distributed state of the electric charge.

<鏡像力抑制のメカニズム>
図5を参照して、トナー表面の電荷保持状態による鏡像力抑制メカニズムの推察について説明する。トナーに働く鏡像力は電荷量の2乗に比例するため、トナー表面の電荷密度が大きい部位に対してより強く作用する。このため、電荷密度の大きい部位が、現像ローラ23や感光ドラム11の表面に接触した状態で担持されやすい。また、トナーに働く鏡像力は距離の2乗に反比例するため、接触部の電荷密度が大きいと更に強く作用する。
トナーが現像ローラ23に担持された状態を、本発明のトナー3と、比較例のトナー4とで、それぞれ図5(a)、図5(b)に示す。トナー3は表面電荷密度がほぼ均一となるため、電荷密度の大きい部位が現像ローラ23と接触することがない。一方、トナー4は表面電荷密度の大きい部位が生じやすいため、この部位が現像ローラ23と接触する。よって、トナー3に作用する鏡像力Fm1と、トナー4に作用する鏡像力Fm2を比較した場合、Fm1<Fm2となり、トナー3の方が鏡像力を抑制できる。
本メカニズムは、トナー表面の構造が架橋構造となっているトナー1、トナー2においても同様と考えられる。特に、電荷の移動性が良好で、トナーから部材への多価酸金属塩の移行が抑制されたトナー1、トナー2では、電荷の偏在がより起こりにくくなるため、より鏡像力を抑制できる。
<Mechanism of suppressing mirror image force>
With reference to FIG. 5, the speculation of the mirror image force suppression mechanism due to the charge retention state on the toner surface will be described. Since the mirror image force acting on the toner is proportional to the square of the amount of charge, it acts more strongly on the portion of the toner surface where the charge density is high. Therefore, the portion having a high charge density is likely to be supported in contact with the surface of the developing roller 23 or the photosensitive drum 11. Further, since the mirror image force acting on the toner is inversely proportional to the square of the distance, it acts even more strongly when the charge density of the contact portion is large.
The state in which the toner is supported on the developing roller 23 is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) for the toner 3 of the present invention and the toner 4 of the comparative example, respectively. Since the surface charge density of the toner 3 is substantially uniform, the portion having a high charge density does not come into contact with the developing roller 23. On the other hand, since the toner 4 tends to have a portion having a high surface charge density, this portion comes into contact with the developing roller 23. Therefore, when the mirror image force Fm1 acting on the toner 3 and the mirror image force Fm2 acting on the toner 4 are compared, Fm1 <Fm2, and the toner 3 can suppress the mirror image force.
This mechanism is considered to be the same for the toner 1 and the toner 2 in which the structure of the toner surface is a crosslinked structure. In particular, in the toners 1 and 2 in which the charge mobility is good and the transfer of the polyvalent acid metal salt from the toner to the member is suppressed, the uneven distribution of the electric charge is less likely to occur, so that the mirror image force can be further suppressed.

<剥ぎ取りローラのトナー剥ぎ取り効果>
図4を参照して、本発明のトナー3を用いた剥ぎ取りローラ24のトナー剥ぎ取り効果について説明する。現像されずに現像容器21内に回収された現像ローラ23上のトナー3は、現像ローラ23に対する鏡像力によって担持された状態で剥ぎ取りローラ24と接触する。このとき、トナー3に作用する鏡像力は、前述の「トナー表面の電荷保持メカニズム」「鏡像力抑制のメカニズム」で述べたように小さく抑えられているため、剥ぎ取りローラ24にて十分な剥ぎ取りができる。
<Toner stripping effect of stripping roller>
The toner stripping effect of the stripping roller 24 using the toner 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The toner 3 on the developing roller 23 collected in the developing container 21 without being developed comes into contact with the stripping roller 24 in a state of being supported by the mirror image force on the developing roller 23. At this time, the mirror image force acting on the toner 3 is suppressed to a small value as described in the above-mentioned "charge retention mechanism on the toner surface" and "mechanism for suppressing the mirror image force", so that the stripping roller 24 is sufficient for peeling. You can take it.

ここで、トナー1〜5を用いて比較検討を行った結果について説明する。比較に当たっては、各トナーが収納された現像装置20を用意した。それぞれの現像装置20を画像形成装置100に装着し、画像評価試験を行った。評価に用いた画像は、現像ローラ23の1周分の長さで1cm角のベタ黒パッチを印字後に、中間調濃度の縦帯を印字したものである。画像評価結果を表2に示す。ゴーストの評価は、ゴースト画像を出力し、目視によって以下の基準により判定した。
A:現像ローラの回転2周目にパッチの影がほぼ見えない
B:現像ローラの回転2周目にパッチの影がわずかに見える
C:現像ローラの回転2周目にパッチの影がはっきり見える
Here, the results of comparative studies using toners 1 to 5 will be described. For comparison, a developing device 20 containing each toner was prepared. Each developing device 20 was attached to the image forming device 100, and an image evaluation test was performed. The image used for the evaluation is a 1 cm square solid black patch printed with a length of one circumference of the developing roller 23, and then a vertical band having a halftone density printed. The image evaluation results are shown in Table 2. The ghost evaluation was made by outputting a ghost image and visually judging according to the following criteria.
A: The shadow of the patch is almost invisible on the second lap of rotation of the developing roller B: The shadow of the patch is slightly visible on the second lap of rotation of the developing roller C: The shadow of the patch is clearly visible on the second lap of rotation of the developing roller

Figure 2021021797
Figure 2021021797

剥ぎ取りローラ24は、現像ローラ23にトナー3を供給する役割も担っている。このため、トナー供給量を増加させたい場合、図示されない電圧印加装置により剥ぎ取りローラ24から現像ローラ23へ向かってトナー3が移動する方向の電界を作用させることがある。電界を作用させると、鏡像力に加えてクーロン力も作用するため、よりトナーが剥ぎ取りにくくなるが、本発明のトナー3は鏡像力を抑制できるため、電界を作用させた場合であっても十分な剥ぎ取りができる。
以上説明したように、本発明のトナーは、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が架橋構造を作るため、高湿環境下で帯電性が低下することなくトナーのチャージアップを抑制できるので、現像ローラ23上からのトナー剥ぎ取りが安定して行える。
The stripping roller 24 also plays a role of supplying the toner 3 to the developing roller 23. Therefore, when it is desired to increase the amount of toner supplied, an electric field in the direction in which the toner 3 moves from the stripping roller 24 to the developing roller 23 may be applied by a voltage applying device (not shown). When an electric field is applied, a Coulomb force acts in addition to the mirror image force, so that the toner is more difficult to peel off. However, since the toner 3 of the present invention can suppress the mirror image force, it is sufficient even when an electric field is applied. Can be stripped off.
As described above, in the toner of the present invention, a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element forms a crosslinked structure, so that the toner charge-up is not deteriorated in a high humidity environment. Can be suppressed, so that toner can be stably stripped from the top of the developing roller 23.

<規制ブレードのトナー規制効果>
図4を参照して、本発明のトナー3を用いた規制ブレード25のトナー規制効果について説明する。剥ぎ取りローラ24から現像ローラ23上に供給されたトナー3は、現像ローラ23に対する鏡像力によって担持された状態で規制ブレード25と接触する。このとき、トナー3に作用する鏡像力は、前述の「トナー表面の電荷保持メカニズム」「鏡像力抑制のメカニズム」で述べたように小さく抑えられている。これにより、規制ブレード25が過剰にトナー3を取り込むことを抑制でき、トナーコート量を一定の層厚に規制できる。
ここで、トナー1〜5を用いて比較検討を行った結果について説明する。比較に当たっては、各トナーが収納された現像装置20を用意した。それぞれの現像装置20を画像形成装置1000に装着し、トナーコート量評価試験を行った。評価結果を表3に示す。トナーコート量の評価は、1000枚の通紙を行った後の現像ローラ23上の一定面積に担持されるトナー重量の変化を調べ、以下の基準により判定した。
A:通紙1枚目と1000枚目で、トナー重量変化5%未満
B:通紙1枚目と1000枚目で、トナー重量変化5%以上10%未満
C:通紙1枚目と1000枚目で、トナー重量変化10%以上
<Toner regulation effect of regulation blade>
The toner regulation effect of the regulation blade 25 using the toner 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The toner 3 supplied from the stripping roller 24 onto the developing roller 23 comes into contact with the regulating blade 25 in a state of being supported by the mirror image force on the developing roller 23. At this time, the mirror image force acting on the toner 3 is suppressed to be small as described in the above-mentioned "charge retention mechanism on the toner surface" and "mechanism for suppressing the mirror image force". As a result, it is possible to prevent the regulating blade 25 from taking in the toner 3 excessively, and the toner coating amount can be regulated to a constant layer thickness.
Here, the results of comparative studies using toners 1 to 5 will be described. For comparison, a developing device 20 containing each toner was prepared. Each developing apparatus 20 was attached to the image forming apparatus 1000, and a toner coating amount evaluation test was conducted. The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation of the toner coating amount was made by examining the change in the weight of the toner carried on the developing roller 23 after passing 1000 sheets of paper, and judging by the following criteria.
A: Toner weight change less than 5% on the 1st and 1000th sheets of paper B: Toner weight change of 5% or more and less than 10% on the 1st and 1000th sheets of paper C: 1st and 1000th sheets of paper 10% or more change in toner weight on the first sheet

Figure 2021021797
Figure 2021021797

本実施例のトナー1〜3は、トナーコート量を一定の層厚に規制でき、特にトナー1、2において、より効果があった。一方、トナー4、5においては、トナーコート量を一定の層厚に規制できなかった。
規制ブレード25のブレード25bの形状は、図4で示すような平板状に限定されるものではなく、図6で示すような先端が矩形断面を持つものでもよい。以上説明したように、本発明のトナーは、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が架橋構造を作るため、高湿環境下で帯電性が低下することなくトナーのチャージアップを抑制できるので、現像ローラ23上のトナー層厚の規制が安定して行える。
The toners 1 to 3 of this embodiment can regulate the toner coating amount to a certain layer thickness, and the toners 1 and 2 are particularly effective. On the other hand, in the toners 4 and 5, the toner coating amount could not be regulated to a constant layer thickness.
The shape of the blade 25b of the regulation blade 25 is not limited to the flat plate shape as shown in FIG. 4, and the tip may have a rectangular cross section as shown in FIG. As described above, in the toner of the present invention, a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element forms a crosslinked structure, so that the toner charge-up is not deteriorated in a high humidity environment. Therefore, the toner layer thickness on the developing roller 23 can be stably regulated.

<クリーニング部材のトナー剥ぎ取り効果>
図3を参照して、本発明のトナー3を用いたクリーニング部材14のトナー剥ぎ取り効果について説明する。転写されずに感光ドラム11上に残ったトナー3は、感光ドラム11に対する鏡像力によって担持された状態で、クリーニング部材14のゴム部14aと接触する。このとき、トナー3の鏡像力は、前述の「トナー表面の電荷保持メカニズム」「鏡像力抑制のメカニズム」で述べたように小さく抑えられているため、クリーニング部材14にて十分な剥ぎ取りができる。
ここで、トナー1〜5を用いて比較検討を行った結果について説明する。比較に当たっては、各トナーが収納された現像装置20を用意した。それぞれの現像装置20を画像形成装置100に装着し、画像評価試験を行った。評価に用いた画像にはベタ白画像である。画像評価結果を表4に示す。クリーニングの評価は、1000枚の通紙を行った後のベタ白画像の目視によって、クリーニング不良に伴う縦スジの有無により判定した。
A:画像上に縦スジがほぼ見えない
B:画像上に縦スジがわずかに見える
C:画像上に縦スジがはっきり見える
<Toner stripping effect of cleaning member>
The toner stripping effect of the cleaning member 14 using the toner 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The toner 3 that remains on the photosensitive drum 11 without being transferred comes into contact with the rubber portion 14a of the cleaning member 14 in a state of being supported by the mirror image force on the photosensitive drum 11. At this time, since the mirror image force of the toner 3 is suppressed to be small as described in the above-mentioned "charge retention mechanism of the toner surface" and "mechanism of suppressing the mirror image force", the cleaning member 14 can sufficiently peel off the toner 3. ..
Here, the results of comparative studies using toners 1 to 5 will be described. For comparison, a developing device 20 containing each toner was prepared. Each developing device 20 was attached to the image forming device 100, and an image evaluation test was performed. The image used for evaluation is a solid white image. The image evaluation results are shown in Table 4. The evaluation of cleaning was made by visually observing a solid white image after passing 1000 sheets of paper, and judging by the presence or absence of vertical streaks due to poor cleaning.
A: Vertical streaks are almost invisible on the image B: Vertical streaks are slightly visible on the image C: Vertical streaks are clearly visible on the image

Figure 2021021797
Figure 2021021797

本実施例のトナー1〜3は、クリーニング部材14にて十分な剥ぎ取りができた。一方、トナー4、5においては、剥ぎ取りが十分できなかった。以上説明したように、本発明のトナーは、多価酸と第4族元素を含む化合物との反応物が架橋構造を作るため、高湿環
境下で帯電性が低下することなくトナーのチャージアップを抑制できるので、感光ドラム11上のトナー除去を安定して行える。
The toners 1 to 3 of this example could be sufficiently peeled off by the cleaning member 14. On the other hand, the toners 4 and 5 could not be sufficiently peeled off. As described above, in the toner of the present invention, a reaction product of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element forms a crosslinked structure, so that the toner charge-up is not deteriorated in a high humidity environment. Can be suppressed, so that the toner on the photosensitive drum 11 can be stably removed.

10…プロセスカートリッジ、11…感光ドラム、14…クリーニング部材、23…現像ローラ、25…規制ブレード、3…トナー 10 ... Process cartridge, 11 ... Photosensitive drum, 14 ... Cleaning member, 23 ... Development roller, 25 ... Regulatory blade, 3 ... Toner

Claims (8)

現像剤を担持する回転体と、前記回転体に当接する当接部材と、を備えるプロセスカートリッジであって、
前記現像剤は、結着樹脂を含有するトナー粒子を有し、
前記トナー粒子の表面が、多価酸と、第4族元素を含む化合物と、の反応物を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
A process cartridge including a rotating body carrying a developer and an abutting member that comes into contact with the rotating body.
The developer has toner particles containing a binder resin and has
A process cartridge characterized in that the surface of the toner particles has a reactant of a polyhydric acid and a compound containing a Group 4 element.
前記反応物に、前記多価酸と共に金属塩を用いる場合において、
前記金属塩に含まれる金属元素を金属元素Mとしたとき、
前記現像剤のX線光電子分光分析によって得られたスペクトルから求められる前記トナー粒子の表面が有する前記反応物の構成元素比率における、前記金属元素Mの比率M1が1.0(at%)以上10.0(at%)以下であることを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
When a metal salt is used together with the polyhydric acid in the reactant,
When the metal element contained in the metal salt is the metal element M,
The ratio M1 of the metal element M to the constituent element ratio of the reactant having on the surface of the toner particles obtained from the spectrum obtained by the X-ray photoelectron spectroscopy of the developer is 1.0 (at%) or more. The process cartridge according to claim 1, wherein the process cartridge is 0.0 (at%) or less.
前記現像剤1gを、61.5%のショ糖水溶液31gと、非イオン性界面活性剤と陰イオン界面活性剤からなる10%の精密測定器洗浄用中性洗剤水溶液6gからなる混合水溶液に分散させ、シェーカーを用いて1分間に300回振とうする処理(a)を施して得た前記現像剤をトナー(a)とし、
前記トナー(a)のX線光電子分光分析によって得られたスペクトルから求められる前記トナー(a)を構成するトナー粒子の表面が有する前記反応物の構成元素比率における、前記金属元素Mの比率をM2(at%)とし、
前記M1と前記M2がともに1.0以上10.0以下であり、
前記M1およびM2が以下の関係式(ME−1)を満たすことを特徴とする請求項2に記載のプロセスカートリッジ。

0.90≦M2/M1 (ME−1)
1 g of the developer is dispersed in a mixed aqueous solution consisting of 31 g of a 61.5% sucrose aqueous solution and 6 g of a 10% neutral detergent aqueous solution for cleaning a precision measuring instrument composed of a nonionic surfactant and an anionic surfactant. The developer obtained by performing the treatment (a) of shaking 300 times per minute using a shaker was used as the toner (a).
The ratio of the metal element M to the constituent element ratio of the reactant having on the surface of the toner particles constituting the toner (a) obtained from the spectrum obtained by the X-ray photoelectron spectroscopy of the toner (a) is M2. (At%)
Both M1 and M2 are 1.0 or more and 10.0 or less.
The process cartridge according to claim 2, wherein the M1 and M2 satisfy the following relational expression (ME-1).

0.90 ≤ M2 / M1 (ME-1)
前記現像剤は、結着樹脂を含有する前記トナー粒子の表面に有機ケイ素重合体を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 3, wherein the developer contains an organosilicon polymer on the surface of the toner particles containing a binder resin. 前記回転体が現像剤担持体であり、前記当接部材が現像剤剥ぎ取り部材であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating body is a developer carrier, and the contact member is a developer stripping member. 前記回転体が現像剤担持体であり、前記当接部材が現像剤規制部材であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating body is a developer carrier and the abutting member is a developer regulating member. 前記回転体が像担持体であり、前記当接部材がクリーニング部材であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating body is an image carrier and the contact member is a cleaning member. 記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming device that forms an image on a recording material.
With the device body
An image forming apparatus comprising the process cartridge according to any one of claims 1 to 7 that can be attached to and detached from the apparatus main body.
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