JP7140543B2 - toner - Google Patents
toner Download PDFInfo
- Publication number
- JP7140543B2 JP7140543B2 JP2018093106A JP2018093106A JP7140543B2 JP 7140543 B2 JP7140543 B2 JP 7140543B2 JP 2018093106 A JP2018093106 A JP 2018093106A JP 2018093106 A JP2018093106 A JP 2018093106A JP 7140543 B2 JP7140543 B2 JP 7140543B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- less
- luminance
- toner particles
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真及び静電印刷のような画像形成方法に用いられる静電荷像を現像するためのトナーに関する。 The present invention relates to toners for developing electrostatic images used in imaging processes such as electrophotography and electrostatic printing.
レーザービームプリンタや複写機において、近年は低消費電力化や一層の高画質化が求められている。この要求に対し、低温定着性と現像転写性に優れたトナーを開発すべく、種々の検討がなされている。
その中でも、低温定着性を保ちながら、薄紙が定着器の加熱部材へ巻きつかないトナーが提案されている。特許文献1においては、コア粒子を樹脂のシェル層で被覆し、シェル層に一定の穴を形成することで巻きつきを抑制する技術が開示されている。しかしながら、樹脂のシェル層のみでは流動性や帯電性の観点から現像転写性に課題があるため、外添剤が必要になる。その一方で、外添剤は連続使用につれて埋め込みや外れが問題になるため、耐久性に関しては未だ改善の余地があった。
そこで、特許文献2においては、帯電安定性を高めて耐久性を改善する技術として、シラン化合物の被覆層と外添された無機粒子の両方を有したトナーが提案されている。
In recent years, laser beam printers and copiers are required to have lower power consumption and higher image quality. In response to this demand, various studies have been made to develop a toner excellent in low-temperature fixability and development transferability.
Among them, there has been proposed a toner that maintains low-temperature fixability and prevents thin paper from being wound around a heating member of a fixing device.
In view of this,
しかしながら、特許文献2に記載の技術において、トナー母粒子への被覆性の高さによる定着性阻害は無視できるものではなく、特に低温時における定着器への薄紙の巻きつきには課題が残っていた。
本発明の目的は、低温定着性と連続使用後の現像転写性を両立したトナー、具体的には、低温定着時に定着器への薄紙の巻きつきが発生しにくく、高温高湿環境下の耐久後でも転写ボソが発生しにくいトナーを提供することである。
However, in the technique described in
An object of the present invention is to provide a toner that achieves both low-temperature fixability and development transferability after continuous use. To provide a toner which hardly causes transfer dust even later.
本発明は、結着樹脂及び離型剤を有するトナー粒子を有するトナーであって、
該トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
該有機ケイ素重合体が、下記式(RaT3)で表される構造を有する重合体であり、
[式(RaT3)中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基を表す。]
該トナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、該トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得し、該反射電子像を構成する各ピクセルの輝度を輝度0から輝度255の256階調に振り分けて、横軸を輝度、縦軸をピクセル数とする輝度ヒストグラムを得たとき、該輝度ヒストグラムにおいて、
(i)二つの極大値P1及びP2と、該P1及び該P2間の極小値Vが存在し、該P2を含むピークは、該有機ケイ素重合体に由来するピークであり、
(ii)該P1を与える輝度が20以上70以下であり、
(iii)該P2を与える輝度が130以上230以下であり、
(iv)該反射電子像の全ピクセル数に対する該P1及び該P2の割合が、それぞれ0.50%以上であり、
(v)該Vを与える輝度をBlとし、輝度範囲0以上(Bl-30)以下における合計ピクセル数をA1とし、輝度範囲(Bl-29)以上(Bl+29)以下における合計ピクセル数をAVとし、輝度範囲(Bl+30)以上255以下における合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たす、
ことを特徴とするトナーに関する。
The present invention provides a toner having toner particles having a binder resin and a release agent,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The organosilicon polymer is a polymer having a structure represented by the following formula (RaT3),
[In the formula (RaT3), Ra represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ]
In scanning electron microscope observation of the surface of the toner particles, a backscattered electron image of 1.5 μm square of the surface of the toner particles is obtained, and the brightness of each pixel constituting the backscattered electron image is adjusted to 256 gradations from
(i) there are two maximum values P1 and P2 and a minimum value V between the P1 and the P2, and the peak containing the P2 is a peak derived from the organosilicon polymer;
(ii) the luminance that gives the P1 is 20 or more and 70 or less;
(iii) the luminance that gives the P2 is 130 or more and 230 or less;
(iv) the ratio of the P1 and the P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more;
(v) let Bl be the luminance that gives the V, let A1 be the total number of pixels in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less, and let AV be the total number of pixels in the luminance range of (Bl-29) or more (Bl+29) or less; When the total number of pixels in the luminance range (Bl + 30) or more and 255 or less is A2, the following formulas (1) and (2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
satisfy the
The present invention relates to a toner characterized by:
本発明によれば、低温定着時に定着器への薄紙の巻きつきが発生しにくく、高温高湿環境下の耐久後でも転写ボソが発生しにくいトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner in which thin paper is less likely to be wrapped around a fixing device during low-temperature fixing and less likely to cause transfer dust even after endurance in a high-temperature and high-humidity environment.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、結着樹脂及び離型剤を有するトナー粒子を有するトナーであって、
該トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
該トナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、該トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得し、該反射電子像を構成する各ピクセルの輝度を輝度0から輝度255の256階調に振り分けて、横軸を輝度、縦軸をピクセル数とする輝度ヒストグラムを得たとき、該輝度ヒストグラムにおいて、
(i)二つの極大値P1及びP2と、該P1及びP2間の極小値Vが存在し、該P2を含むピークは、該有機ケイ素重合体に由来するピークであり、
(ii)該P1を与える輝度が20以上70以下であり、
(iii)該P2を与える輝度が130以上230以下であり、
(iv)該反射電子像の全ピクセル数に対する該P1及び該P2の割合が、それぞれ0.50%以上であり、
(v)該Vを与える輝度をBl、輝度範囲0以上(Bl-30)以下における合計ピクセル数をA1、輝度範囲(Bl-29)以上(Bl+29)以下における合計ピクセル数をAV、輝度範囲(Bl+30)以上255以下における合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たす、
ことを特徴とする。
In the present invention, unless otherwise specified, the descriptions of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX", which represent numerical ranges, mean numerical ranges including the lower and upper limits that are endpoints.
The present invention will be described in detail below.
The present invention provides a toner having toner particles having a binder resin and a release agent,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
In scanning electron microscope observation of the surface of the toner particles, a backscattered electron image of 1.5 μm square of the surface of the toner particles is obtained, and the brightness of each pixel constituting the backscattered electron image is adjusted to 256 gradations from
(i) there are two maximum values P1 and P2 and a minimum value V between the P1 and P2, and the peak containing the P2 is a peak derived from the organosilicon polymer;
(ii) the luminance that gives the P1 is 20 or more and 70 or less;
(iii) the luminance that gives the P2 is 130 or more and 230 or less;
(iv) the ratio of the P1 and the P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more;
(v) Bl is the luminance that gives the V, A1 is the total number of pixels in the
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
satisfy the
It is characterized by
後述するが、本発明における反射電子像の取得条件は、トナー粒子の最表面を反映するように設定する。当該取得条件における、Kanaya-Okayamaの式から概算される各元素についての電子線の進入領域及びX線の発生領域は、およそ数十nmである。本発明では、有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、該トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得する。前記反射電子像を構成する各ピクセルの輝度を輝度0から輝度255の256階調に振り分けて、横軸を輝度、縦軸をピクセル数とする輝度ヒストグラムを得る。このとき、該輝度ヒストグラムにおいて、二つの極大値P1、及びP2と、該P1、及びP2間の極小値Vが存在することが必須である。
当該輝度ヒストグラムにおいては、輝度の低い方が暗く(黒)、高い方が明るい(白)。走査電子顕微鏡から得られる反射電子像は“組成像”とも呼ばれており、原子番号の小さいものほど暗く、大きいものほど明るく検出される。トナー粒子は有機ケイ素重合体を表面に有するため、輝度の低い極大値P1を含むピークはトナー粒子の母体由来、輝度の高い極大値P2を含むピークは有機ケイ素重合体由来である。
As will be described later, the conditions for obtaining a backscattered electron image in the present invention are set so as to reflect the outermost surface of the toner particles. Under the acquisition conditions, the electron beam penetration region and the X-ray generation region for each element estimated from the Kanaya-Okayama equation are approximately several tens of nanometers. In the present invention, the surface of toner particles having a surface layer containing an organosilicon polymer is observed with a scanning electron microscope, and a backscattered electron image of a 1.5 μm square of the surface of the toner particles is obtained. The brightness of each pixel constituting the backscattered electron image is divided into 256 gradations from
In the luminance histogram, lower luminance is darker (black) and higher luminance is brighter (white). A backscattered electron image obtained from a scanning electron microscope is also called a "composition image", in which the smaller the atomic number, the darker it is detected, and the higher the atomic number, the brighter it is detected. Since the toner particles have the organosilicon polymer on the surface, the peak including the low luminance maximum value P1 is derived from the toner particle matrix, and the peak including the high luminance maximum value P2 is derived from the organosilicon polymer.
ここでの母体とは、トナー粒子に含まれる結着樹脂や離型剤などの炭素主成分の組成物を指す。また、P2を含むピークが有機ケイ素重合体由来であることは、走査電子顕微鏡観察で取得できるエネルギー分散型X線分析(EDS)による元素マッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせることで確認できる。このようなトナー粒子の母体由来のP1と、有機ケイ素重合体由来のP2と、P1及びP2間の極小値Vを持った双峰性ヒストグラムであることが本発明の要件の1つである(例えば図1(a))。図1(b)のように、輝度ヒストグラムが一つの極大値(P1又はP2)を持ち、極小値Vを持たない単峰性ヒストグラムとなる場合、本発明の要件を満たさない。 Here, the base refers to a composition containing carbon as a main component, such as a binder resin and a releasing agent, contained in the toner particles. In addition, it can be confirmed that the peak containing P2 is derived from the organosilicon polymer by superimposing the elemental mapping image by energy dispersive X-ray analysis (EDS) obtained by scanning electron microscope observation and the backscattered electron image. . It is one of the requirements of the present invention that such a bimodal histogram having P1 derived from the matrix of the toner particles, P2 derived from the organosilicon polymer, and the minimum value V between P1 and P2 ( For example, FIG. 1(a)). If the luminance histogram is a unimodal histogram that has one maximum value (P1 or P2) and no minimum value V, as shown in FIG. 1(b), it does not meet the requirements of the present invention.
また、P1を与える輝度が20以上70以下かつP2を与える輝度が130以上230以下であることも重要である。P1及びP2の輝度がある程度離れており、かつP1及びP2の輝度がそれぞれ一定の範囲内にあると、極大値P1をもつピーク1と、極大値P2をもつピーク2の重なりが少なく、分離が良好となる。なお、「P1を与える輝度」又は「P2を与える輝度」とは、ピクセル数が、それぞれ極大値P1又は極大値P2を取るときの輝度を意味する。
前述のように、P1を含むピークはトナー粒子の母体由来、P2を含むピークは有機ケイ素重合体由来である。ピーク1と2の分離が良好であると、トナー粒子表面にトナー粒子の母体と有機ケイ素重合体が効率的に局在化し、後述するそれぞれの機能がより効果的に発揮される。P1を与える輝度は20以上60以下、P2を与える輝度は140以上230以下であることが好ましい。
It is also important that the luminance giving P1 is 20 or more and 70 or less and the luminance giving P2 is 130 or more and 230 or less. When the luminances of P1 and P2 are separated to some extent and the luminances of P1 and P2 are within a certain range, the
As described above, the peak containing P1 is derived from the matrix of the toner particles, and the peak containing P2 is derived from the organosilicon polymer. If the
また、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1及びP2の割合が、それぞれ0.50%以上であることが必要である。
さらに、極小値Vを与える輝度をBl、輝度範囲0以上(Bl-30)以下における合計ピクセル数をA1、輝度範囲(Bl-29)以上(Bl+29)以下における合計ピクセル数をAV、輝度範囲(Bl+30)以上255以下における合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たすことが、必須要件である(例えば図1(a))。上記式(1)及び(2)の関係を持たない図1(c)のような輝度ヒストグラムの場合は、本発明の要件を満たさない。ここで、輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル数A1は、P1を極大値とするピーク1が主成分であり、輝度範囲(Bl+30)以上255以下のピクセル数A2は、P2を極大値とするピーク2が主成分となる。前述のように、P1はトナー粒子の母体由来、P2は有機ケイ素重合体由来であるため、A1に含まれる各ピクセルはトナー粒子の母体に、A2に含まれる各ピクセルは有機ケイ素重合体に帰属される。
Moreover, it is necessary that the ratio of P1 and P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more.
Furthermore, Bl is the luminance that gives the minimum value V, A1 is the total number of pixels in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less, AV is the total number of pixels in the luminance range of (Bl-29) or more (Bl+29) or less, and the luminance range ( Bl + 30) or more and 255 or less, when the total number of pixels is A2, the following formulas (1) and (2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
is an essential requirement (for example, FIG. 1(a)). A luminance histogram as shown in FIG. 1(c), which does not have the relationships of the above formulas (1) and (2), does not satisfy the requirements of the present invention. Here, the number of pixels A1 in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less has the
すなわち、P1が大きくA1が多いほど母体成分が、P2が大きくA2が多いほど有機ケイ素重合体成分が、それぞれ十分にトナー粒子表面に存在することを示す。それにより、低温定着時でも定着器への薄紙の巻きつきが発生しにくく、高温高湿環境下の耐久後でも転写ボソが発生しにくいトナーが達成される。
トナー粒子の母体成分がトナー粒子表面に十分に存在していると、定着温度が低い場合でも、トナー粒子の母体からの離型剤のしみだしが起こりやすくなる。薄紙は巻きつきやすいことが知られているが、定着時にトナー粒子の母体から適切量の離型剤がしみだすこ
とによって、定着器の部材と薄紙との分離が容易になる。前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1の割合が0.50%以上であり、下記式(1)
(A1/AV)≧1.50 (1)
を満たすとき、低温定着時における定着器への薄紙巻きつきの抑制という効果を発揮する。低温定着時の薄紙巻きつき性の観点から、好ましい条件は、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP1の割合が0.70%以上5.00%以下であり、下記式(3)
4.00≧(A1/AV)≧1.70 (3)
を満たすことである。
That is, the larger P1 is, the larger the A1 is, the larger the base component is, and the larger the P2 is, the larger the A2 is, the more the organosilicon polymer component is present on the toner particle surface. As a result, it is possible to achieve a toner in which thin paper is less likely to be wrapped around the fixing device even during low-temperature fixing, and less likely to cause transfer dust even after endurance in a high-temperature and high-humidity environment.
If the matrix component of the toner particles is sufficiently present on the toner particle surface, the release agent tends to seep out from the matrix of the toner particles even when the fixing temperature is low. It is known that thin paper tends to be wrapped around the paper, but an appropriate amount of release agent oozes out from the matrix of the toner particles during fixing, thereby facilitating the separation of the fuser member from the thin paper. The ratio of P1 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more, and the following formula (1)
(A1/AV)≧1.50 (1)
is satisfied, the effect of suppressing the winding of thin paper around the fixing device during low-temperature fixing is exhibited. From the viewpoint of thin paper winding resistance during low-temperature fixing, a preferable condition is that the ratio of P1 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.70% or more and 5.00% or less, and the following formula (3)
4.00≧(A1/AV)≧1.70 (3)
is to satisfy
一方、有機ケイ素重合体成分がトナー粒子表面に十分に存在していると、高温高湿環境下の転写時においても、感光ドラムや中間転写体等の部材との非静電付着力を低く保つことができる。非静電付着力が小さいと転写電圧に対する応答性が増すため、転写ボソが発生しにくくなる。
ここでの転写ボソとは、均一な濃度の画像を出力する際に、ところどころで転写されないトナーがあるために、画像の面内均一性が低下する画像不良のことである。有機ケイ素重合体はその重合条件によって、トナー粒子表面への被覆率を一定以上に保ちながら、数nmレベルの微細な凹凸から数十~百nmレベルの凹凸を形成することができる。加えて、詳細な化学構造は後述するが、有機ケイ素重合体は、好ましくは炭化水素基などの疎水性の有機基を有するため、表面エネルギーが低くなる。
On the other hand, when the organosilicon polymer component is sufficiently present on the surface of the toner particles, the non-electrostatic adhesion to members such as the photosensitive drum and the intermediate transfer member can be kept low even during transfer in a high-temperature, high-humidity environment. be able to. When the non-electrostatic adhesion force is small, the responsiveness to the transfer voltage is increased, so that transfer dust is less likely to occur.
Here, the term "transfer faintness" refers to an image defect in which the in-plane uniformity of an image deteriorates due to the presence of toner that is not transferred here and there when an image of uniform density is output. Depending on the polymerization conditions, the organosilicon polymer can form fine irregularities of several nanometers to several tens to hundreds of nanometers while maintaining a certain coverage on the surface of the toner particles. In addition, although the detailed chemical structure will be described later, the organosilicon polymer preferably has a hydrophobic organic group such as a hydrocarbon group, which results in a low surface energy.
メカニズムは定かではないが、このようなトナー粒子表面の有機ケイ素重合体の存在が効率的なスペーサーとなり、トナー粒子の母体が部材へ接触する頻度及び付着力を低下させていると考えている。また、好ましい態様として、有機ケイ素重合体に炭化水素基等の疎水性有機基が存在すると、高温高湿環境における帯電安定性も良好になる。また有機ケイ素重合体は好ましくはシロキサン結合を有し、これにより強固な共有結合を有した表層としてトナー粒子表面に存在できるため、外添剤に比べて耐久持続性も優位になる。
本発明では、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP2の割合が0.50%以上であり、下記式(2)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たすとき、高温高湿環境下の耐久後における転写ボソの抑制という効果を発揮する。また、前記反射電子像の全ピクセル数に対するP2の割合が0.70%以上5.00%以下であり、下記式(4)
4.00≧(A2/AV)≧1.70 (4)
を満たすと、高温高湿環境における耐久後の転写ボソ抑制にさらに効果があり、好ましい。
Although the mechanism is not clear, it is believed that the presence of the organosilicon polymer on the surface of the toner particles acts as an efficient spacer, reducing the frequency and adhesive force with which the toner particle base contacts members. Further, as a preferred embodiment, when a hydrophobic organic group such as a hydrocarbon group is present in the organosilicon polymer, charging stability in a high-temperature and high-humidity environment is improved. Moreover, the organosilicon polymer preferably has a siloxane bond, which allows it to exist on the surface of the toner particles as a surface layer having a strong covalent bond.
In the present invention, the ratio of P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more, and the following formula (2)
(A2/AV)≧1.50 (2)
When satisfying , the effect of suppressing transfer blurring after endurance in a high-temperature and high-humidity environment is exhibited. Further, the ratio of P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.70% or more and 5.00% or less, and the following formula (4)
4.00≧(A2/AV)≧1.70 (4)
It is preferable to satisfy the above because it is more effective in suppressing the transfer blurring after durability in a high-temperature and high-humidity environment.
ここで、式(1)~(4)中のAVについて記述する。前述のように、反射電子像の輝度ヒストグラムが双峰性であるとき、トナー粒子母体及び有機ケイ素重合体に由来する二つのピークが独立している状態が、本発明の理想的な形態である。その場合、二つのピークの重なりはほとんどなく、極小値Vを含むAVは限りなく少なくなる。しかしながら、実際には二つのピークが連結したような輝度ヒストグラムが得られ、AVは一定のピクセル数を有する。このときAVに含まれる各ピクセルは、A1及びA2から流入してきた、母体及び有機ケイ素重合体両方の成分を含んだグレー値である。 Here, AV in formulas (1) to (4) will be described. As described above, when the brightness histogram of the backscattered electron image is bimodal, the ideal mode of the present invention is a state in which the two peaks derived from the toner particle base and the organosilicon polymer are independent. . In that case, there is almost no overlap between the two peaks, and the number of AVs containing the minimum value V becomes infinitely small. However, in practice, a brightness histogram is obtained in which two peaks are connected, and the AV has a fixed number of pixels. Each pixel contained in the AV is then a gray value containing both matrix and organosilicon polymer components flowing from A1 and A2.
具体的には、トナー粒子の母体表面に有機ケイ素重合体が数nmレベルの薄膜として存在している場合や、有機ケイ素重合体の表面にトナー粒子母体由来の低融点・低分子成分がフィルミングしている場合などが挙げられる。このような場合は、トナー粒子の母体及び有機ケイ素重合体がそれぞれ純度高く局在している場合に比べ、母体及び有機ケイ素重合体がそれぞれ持っている効果は低下する。
AVが小さいほど、A1及びA2は増え、トナー粒子の母体及び有機ケイ素重合体がそ
れぞれ効率的に局在する。すなわち、低温定着時でも定着器への薄紙の巻きつきが発生しにくく、高温高湿環境下の耐久後でも転写ボソが発生しにくいトナーを達成することができる。
前記P1、P2を与える輝度及びピクセル数、極小値Vを与える輝度Bl、並びにピクセル数A1、A2、及びAVは、有機ケイ素重合体のモノマー種や、有機ケイ素重合体形成時の反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御が可能である。
Specifically, when the organosilicon polymer exists as a thin film of several nanometers on the surface of the matrix of the toner particles, or when the surface of the organosilicon polymer is filmed by a low-melting-point/low-molecular-weight component derived from the matrix of the toner particles. For example, if you are In such a case, compared with the case where the mother of the toner particles and the organosilicon polymer are localized with high purity, the respective effects of the mother and the organosilicon polymer are reduced.
The smaller the AV, the greater the A1 and A2 and the more efficient localization of the toner particle matrix and the organosilicon polymer, respectively. That is, it is possible to achieve a toner that does not easily cause thin paper to wind around a fixing device even during low-temperature fixing, and that does not easily cause transfer dust even after durability in a high-temperature and high-humidity environment.
The brightness and the number of pixels that give P1 and P2, the brightness Bl that gives the minimum value V, and the number of pixels A1, A2, and AV are determined by the monomer species of the organosilicon polymer, the reaction temperature during formation of the organosilicon polymer, and the reaction Control is possible by time, reaction solvent and pH.
トナー粒子表面の有機ケイ素重合体は、トナー粒子表面に輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセルから構成される粒子を網の目とするネットワーク構造を形成していることが好ましい。すなわち、有機ケイ素重合体は、トナー粒子表面において、ネットワーク構造を形成しており、前記反射電子像において、全ピクセルを、輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル群Aと、輝度範囲(Bl-29)以上255以下のピクセル群Bとに分けたとき、該ピクセル群Aを網の目とする、該ピクセル群Bによるネットワーク構造が観察されることが好ましい。
そして、該ピクセル群Aで形成されるドメイン(輝度0以上(Bl-30)以下のピクセルから構成される粒子(以下、粒子A1ともいう))は、面積の個数平均値が2.00×103nm2以上1.00×104nm2以下であり、フェレ径の個数平均値が60nm以上200nm以下であることが好ましい。より好ましくは、面積の個数平均値が2.00×103nm2以上8.00×103nm2以下であり、フェレ径の個数平均値が60nm以上150nm以下である。
It is preferable that the organosilicon polymer on the surface of the toner particles forms a network structure in which particles each composed of pixels having a luminance range of 0 or more (Bl-30) or less are meshed on the surface of the toner particles. That is, the organosilicon polymer forms a network structure on the surface of the toner particles. Bl-29) When divided into pixel groups B of 255 or more, it is preferable to observe a network structure of the pixel groups B with the pixel groups A as meshes.
Domains formed by the pixel group A (particles composed of pixels with a brightness of 0 or more (Bl-30) or less (hereinafter also referred to as particles A1)) have a number average area value of 2.00×10. It is preferably 3 nm 2 or more and 1.00×10 4 nm 2 or less, and the number average value of the Feret diameter is 60 nm or more and 200 nm or less. More preferably, the number average value of area is 2.00×10 3 nm 2 or more and 8.00×10 3 nm 2 or less, and the number average value of Feret diameter is 60 nm or more and 150 nm or less.
前述のように、A1はトナー粒子の母体に帰属される。トナー粒子表面の有機ケイ素重合体がネットワーク構造を有するとき、図2(a)のように、輝度(Bl-29)以上255以下のピクセル部分(白)が網を形成する。そして、有機ケイ素重合体の存在しない輝度0以上(Bl-30)以下のピクセル部分(黒)から構成されるドメイン(粒子A1)部分はネットワーク構造の“網の目”を形成し、孤立した粒子のように検出される。
詳細な手法は後述するが、ピクセル群Aで形成されるドメイン(粒子A1)について粒子解析を行い、その面積及びフェレ径を算出することで、ネットワーク構造の“網の目”の大きさを表現することができる。定着時、結着樹脂の溶融や離型剤のしみだしが起こるのは、トナー粒子の母体部分である粒子A1部分からである。
As mentioned above, A1 is attributed to the matrix of the toner particles. When the organosilicon polymer on the surface of the toner particles has a network structure, pixel portions (white) with brightness (Bl-29) or more and 255 or less form a network, as shown in FIG. 2(a). Then, the domain (particle A1) portion composed of the pixel portion (black) having a brightness of 0 or more (Bl-30) or less where no organosilicon polymer exists forms a “mesh” of the network structure, and an isolated particle is detected as
Although the detailed method will be described later, the size of the “mesh” of the network structure is expressed by performing particle analysis on the domain (particle A1) formed by the pixel group A and calculating the area and Feret diameter. can do. At the time of fixing, the melting of the binder resin and the exudation of the release agent occur from the particle A1 portion, which is the base portion of the toner particles.
つまり、ピクセル群Aで形成されるドメイン(粒子A1)の面積及びフェレ径が一定の大きさを持つと、定着時にトナー粒子の母体からの結着樹脂の溶融や離型剤のしみだしが適切に起こる。それにより、低温定着性に優れたトナーを得ることができる。ここでのフェレ径とは、選択範囲の外周の境界線上にある任意の2点を結ぶ直線のうち、もっとも長いものの距離である。粒子面積が2.00×103nm2以上、あるいはフェレ径が60nm以上であると、結着樹脂の溶融や離型剤のしみだしが十分になり、特にブリスターの観点から低温定着性に有利である。
一方、ピクセル群Aで形成されるドメインの面積が1.00×104nm2以下、あるいはフェレ径が200nm以下であると、結着樹脂の溶融や離型剤のしみだしが適切になり、特にホットオフセットの観点から低温定着性に有利である。
前記ピクセル群Aで形成されるドメインの面積及びフェレ径は、有機ケイ素重合体のモノマー種や、有機ケイ素重合体形成時の反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御が可能である。
トナー粒子表面の有機ケイ素重合体が、該ピクセル群Aを網の目とするネットワーク構造を形成していることは、以下の方法で確認できる。前記反射電子像から、輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル部分を黒とした二値化画像を得たとき、図2(a’)のような形状を有していれば、有機ケイ素重合体がネットワーク構造を形成していると判断する。
一方、図2(b)のように、トナー粒子表面の有機ケイ素重合体がネットワーク構造を
持たないとき、輝度範囲(Bl-29)以上255以下のピクセル部分(白)が孤立した粒子のように検出される。そして、有機ケイ素重合体の存在しない輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル部分(黒)から構成される粒子A1が網を形成する。つまり、トナー粒子表面の有機ケイ素重合体がネットワーク構造の網を形成しない場合、粒子A1の面積及びフェレ径は大きくなる傾向にある。
本発明においては、前記有機ケイ素重合体が、下記式(RaT3)で表される構造を有する重合体であることが好ましい。
That is, when the area and Feret diameter of the domain (particle A1) formed by the pixel group A have a certain size, the binder resin melts from the toner particle base and the release agent seeps out appropriately during fixing. happens to As a result, a toner having excellent low-temperature fixability can be obtained. The Feret diameter here is the distance of the longest straight line connecting any two points on the boundary line of the outer periphery of the selected range. When the particle area is 2.00×10 3 nm 2 or more, or the Feret diameter is 60 nm or more, the binder resin melts and the release agent oozes out sufficiently, which is particularly advantageous for low-temperature fixability from the viewpoint of blistering. is.
On the other hand, when the area of the domain formed by the pixel group A is 1.00×10 4 nm 2 or less, or the Feret diameter is 200 nm or less, the binding resin melts and the release agent oozes out appropriately. In particular, it is advantageous for low-temperature fixability from the viewpoint of hot offset.
The area and Feret diameter of the domains formed by the pixel group A can be controlled by the monomer species of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH during formation of the organosilicon polymer.
It can be confirmed by the following method that the organosilicon polymer on the surface of the toner particles forms a network structure with the pixel group A as a network. From the backscattered electron image, when obtaining a binarized image in which the pixel portion in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less is black, if it has a shape as shown in FIG. It is determined that the silicon polymer forms a network structure.
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the organosilicon polymer on the surface of the toner particles does not have a network structure, the pixel portions (white) above the luminance range (Bl-29) and below 255 are isolated like particles. detected. Particles A1 composed of pixel portions (black) in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less where no organosilicon polymer exists form a net. That is, when the organosilicon polymer on the surface of the toner particles does not form a net of network structure, the area and Feret diameter of the particles A1 tend to increase.
In the present invention, the organosilicon polymer is preferably a polymer having a structure represented by the following formula (RaT3).
(式中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基(好ましくはアルキル基)、又は式(i)若しくは式(ii)で表される部分構造を含むビニル系ポリマー部位を表す。(式(i)及び(ii)において、*はRaT3構造中のSi元素との結合部位を表し、式(ii)におけるLは、アルキレン基(好ましくはメチレン基)又はアリーレン基(好ましくはフェニレン基)を表す。)) (In the formula, Ra represents a hydrocarbon group (preferably an alkyl group) having 1 to 6 carbon atoms, or a vinyl-based polymer moiety containing a partial structure represented by formula (i) or formula (ii). (In formulas (i) and (ii), * represents a bonding site with the Si element in the RaT3 structure, and L in formula (ii) is an alkylene group (preferably a methylene group) or an arylene group (preferably a phenylene group ) represents.))
上記式(RaT3)中のSi原子の4個の原子価電子について、1個はRaとの結合に関与し、残り3個はO原子との結合に関与している。O原子は、原子価電子2個がいずれもSiとの結合に関与している状態、つまり、シロキサン結合(Si-O-Si)を構成する。有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を有することになるため、-SiO3/2と表現される。
もし、そのうち酸素1つがシラノール基であったとすると、その有機ケイ素重合体の構造は-SiO2/2-OHで表現される。さらに、酸素2つがシラノール基であれば、その構造は-SiO1/2(-OH)2となる。これら構造を比較すると、より多くの酸素原子がSi原子と架橋構造を形成するほうが、SiO2で表されるシリカ構造に近い。そのため-SiO3/2骨格が多いほど、トナー粒子表面の表面自由エネルギーを低くすることができるため、環境安定性及び耐部材汚染に優れた効果がある。
Of the four valence electrons of the Si atom in the above formula (RaT3), one is involved in bonding with Ra and the remaining three are involved in bonding with the O atom. The O atom constitutes a state in which both of its two valence electrons are involved in bonding with Si, that is, a siloxane bond (Si--O--Si). Considering Si atoms and O atoms as an organosilicon polymer, it is expressed as —SiO 3/2 because it has two Si atoms and three O atoms.
If one of the oxygens is a silanol group, the structure of the organosilicon polymer is represented by -SiO 2/2 -OH. Furthermore, if two oxygens are silanol groups, the structure will be -SiO 1/2 (-OH) 2 . Comparing these structures, more oxygen atoms forming a bridge structure with Si atoms is closer to the silica structure represented by SiO 2 . Therefore, the more the —SiO 3/2 skeleton, the lower the surface free energy of the toner particle surface, which is excellent in environmental stability and member contamination resistance.
また、Raは疎水性の有機基であるため、Raの存在によってもトナー粒子表面の表面自由エネルギーが低く保たれ、環境安定性に優れた効果を発揮する。
式(RaT3)中の、シロキサン重合体部位(-SiO3/2)の存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定によって確認できる。また式(RaT3)中のRaの存在は、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の13C-NMRの測定によって確認できる。
前記構造は、有機ケイ素重合体のモノマー種の種類及び量や、有機ケイ素重合体形成時の反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御が可能である。
In addition, since Ra is a hydrophobic organic group, the presence of Ra keeps the surface free energy of the toner particle surface low, exhibiting excellent environmental stability.
The presence of the siloxane polymer moiety (--SiO 3/2 ) in the formula (RaT3) can be confirmed by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles. The presence of Ra in the formula (RaT3) can be confirmed by 13 C-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles.
The structure can be controlled by the type and amount of the monomer species of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH during formation of the organosilicon polymer.
有機ケイ素重合体の製造例としては、ゾルゲル法が挙げられる。ゾルゲル法は、金属アルコキシドM(OR)n(M:金属、O:酸素、R:炭化水素、n:金属の酸化数)を出発原料に用いて、溶媒中で加水分解及び縮重合させ、ゾル状態を経て、ゲル化する方法である。ガラス、セラミックス、有機-無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。有機ケイ素重合体は、好ましくは、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物(好ましくは下記式(Z)で表される化合物)の加水分解及び縮重合によって生成される。 Examples of the production of organosilicon polymers include the sol-gel method. In the sol-gel method, a metal alkoxide M (OR) n (M: metal, O: oxygen, R: hydrocarbon, n: oxidation number of metal) is used as a starting material, and hydrolyzed and polycondensed in a solvent to form a sol. It is a method of gelling through states. It is used in the synthesis of glasses, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this production method, functional materials in various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles can be produced from the liquid phase at a low temperature. The organosilicon polymer is preferably produced by hydrolysis and polycondensation of a silicon compound represented by alkoxysilane (preferably a compound represented by the following formula (Z)).
さらに、ゾルゲル法は、溶液から出発し、その溶液をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子表面に存在させやすい。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHやケイ素化合物の種類及び量などによって調整することができる。
一般的に、ゾルゲル反応では、反応媒体の酸性度によって生成するシロキサン結合の結合状態が異なることが知られている。具体的には、反応媒体が酸性である場合には、水素イオンが一つの反応基(例えばアルコキシ基)の酸素に親電子的に付加する。次に、水分子中の酸素原子がケイ素原子に配位して、置換反応によってヒドロキシ基になる。水が十分に存在している場合には、水素イオンひとつで反応基(例えばアルコキシ基)の酸素をひとつ攻撃するため、反応の進行に伴って媒体中の水素イオンの含有率及び反応基が少なくなると、ヒドロキシ基への置換反応が遅くなる。よって、シランに付いた反応基のすべてが加水分解する前に重縮合反応が生じ、比較的容易に、一次元的な線状高分子や二次元的な高分子が生成し易い。
Furthermore, the sol-gel method starts from a solution and forms a material by gelling the solution, so various microstructures and shapes can be produced. In particular, when the toner particles are produced in an aqueous medium, they are likely to be present on the surface of the toner particles due to the hydrophilicity of the hydrophilic group such as the silanol group of the organosilicon compound. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, type and amount of the silicon compound, and the like.
It is generally known that in a sol-gel reaction, the bonding state of siloxane bonds generated varies depending on the acidity of the reaction medium. Specifically, when the reaction medium is acidic, hydrogen ions electrophilically add to the oxygen of one reactive group (eg, an alkoxy group). Then, the oxygen atoms in the water molecules coordinate to the silicon atoms and become hydroxy groups through a substitution reaction. When enough water is present, one hydrogen ion attacks one oxygen of a reactive group (for example, an alkoxy group). Then, the substitution reaction to the hydroxy group slows down. Therefore, a polycondensation reaction occurs before all the reactive groups attached to the silane are hydrolyzed, and a one-dimensional linear polymer or a two-dimensional polymer tends to be produced relatively easily.
一方、媒体がアルカリ性の場合には、水酸化物イオンがケイ素に付加して5配位中間体を経由する。そのため全ての反応基(例えばアルコキシ基)が脱離しやすくなり、容易にシラノール基に置換される。特に、同一シランに3個以上の反応基を有するケイ素化合物を用いた場合には、加水分解及び重縮合が3次元的に生じて、3次元の架橋結合の多い有機ケイ素重合体が形成される。また、反応も短時間で終了する。
従って、有機ケイ素重合体を形成するには、反応媒体がアルカリ性の状態でゾルゲル反応を進めることが好ましく、水系媒体中で製造する場合には、具体的には、pH8.0以上であることが好ましい。これによって、より強度の高い、耐久性に優れた有機ケイ素重合体を形成することができる。
On the other hand, when the medium is alkaline, hydroxide ions add to silicon via a pentacoordinated intermediate. Therefore, all reactive groups (for example, alkoxy groups) are likely to leave and are easily substituted with silanol groups. In particular, when a silicon compound having three or more reactive groups in the same silane is used, hydrolysis and polycondensation occur three-dimensionally, forming an organosilicon polymer with many three-dimensional crosslinks. . Also, the reaction is completed in a short time.
Therefore, in order to form an organosilicon polymer, it is preferable to proceed with the sol-gel reaction in an alkaline reaction medium. preferable. This makes it possible to form a stronger and more durable organosilicon polymer.
トナー粒子表面の有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の縮重合物であることが好ましい。 The organosilicon polymer on the surface of the toner particles is preferably a polycondensation product of an organosilicon compound having a structure represented by formula (Z) below.
(式(Z)中、Raは、炭化水素基を表す。R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、(好ましくは炭素数1以上3以下の)アルコキシ基を表す。)
なお、Raは、RaT3構造中のRaとなる官能基であり、下記式(iii)若しくは下記式(iv)で表される構造も含む。Raは、炭素数1以上6以下のアルキル基であることが特に好ましい。
(In the formula (Z), Ra represents a hydrocarbon group. R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or (preferably having 1 to 3 carbon atoms). below) represents an alkoxy group.)
Note that Ra is a functional group that becomes Ra in the RaT3 structure, and includes structures represented by the following formula (iii) or the following formula (iv). Ra is particularly preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
(式(iii)及び(iv)において、*はZ構造中のSi元素との結合部位を表し、式(iv)におけるLは、アルキレン基(好ましくはメチレン基)又は、アリーレン基(好ましくはフェニレン基)を表す。)
Raの有機基により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、アリール基として芳香族炭化水素基であるフェニル基を用いることもできる。
(In formulas (iii) and (iv), * represents a bonding site with the Si element in the Z structure, and L in formula (iv) is an alkylene group (preferably a methylene group) or an arylene group (preferably phenylene group).)
Hydrophobicity can be improved by the organic group of Ra, and toner particles having excellent environmental stability can be obtained. A phenyl group, which is an aromatic hydrocarbon group, can also be used as the aryl group.
R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合して架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、アルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、R1、R2及びR3の加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。
有機ケイ素重合体を得るには、上記式(Z)中のRaを除く一分子中に3つの反応基(R1、R2及びR3)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group (hereinafter also referred to as a reactive group). These reactive groups form a crosslinked structure through hydrolysis, addition polymerization, and condensation polymerization, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained. It is preferably an alkoxy group, and more preferably a methoxy group or an ethoxy group, from the viewpoints of moderate hydrolyzability at room temperature and deposition and coating properties on the surface of the toner particles. Also, the hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 1 , R 2 and R 3 can be controlled by reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.
To obtain an organosilicon polymer, an organosilicon compound having three reactive groups (R 1 , R 2 and R 3 ) in one molecule excluding Ra in the above formula (Z) (hereinafter also referred to as trifunctional silane ) may be used singly or in combination.
式(Z)としては以下のものが挙げられる。
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメトキシジクロロシラン、ビニルエトキシジクロロシラン、ビニルジメトキシクロロシラン、ビニルメトキシエトキシクロロシラン、ビニルジエトキシクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジアセトキシメトキシシラン、ビニルジアセトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジメトキシシラン、ビニルアセトキシメトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジエトキシシラン、ビニルトリヒドロキシシラン、ビニルメトキシジヒドロキシシラン、ビニルエトキシジヒドロキシシラン、ビニルジメトキシヒドロキシシラン、ビニルエ
トキシメトキシヒドロキシシラン、ビニルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のビニルシラン;アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルジエトキシメトキシシラン、アリルエトキシジメトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルメトキシジクロロシラン、アリルエトキシジクロロシラン、アリルジメトキシクロロシラン、アリルメトキシエトキシクロロシラン、アリルジエトキシクロロシラン、アリルトリアセトキシシラン、アリルジアセトキシメトキシシラン、アリルジアセトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジメトキシシラン、アリルアセトキシメトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジエトキシシラン、アリルトリヒドロキシシラン、アリルメトキシジヒドロキシシラン、アリルエトキシジヒドロキシシラン、アリルジメトキシヒドロキシシラン、アリルエトキシメトキシヒドロキシシラン、アリルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のアリルシラン;p-スチリルトリメトキシシラン、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、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のメチルシラン;エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のエチルシラン;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、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のプロピルシラン;ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のブチルシラン;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、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のヘキシルシラン;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、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランのような三官能性のフェニルシラン。有機ケイ素化合物は単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Formula (Z) includes the following.
Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, Vinyldiethoxymethoxysilane, Vinylethoxydimethoxysilane, Vinyltrichlorosilane, Vinylmethoxydichlorosilane, Vinylethoxydichlorosilane, Vinyldimethoxychlorosilane, Vinylmethoxyethoxychlorosilane, Vinyldiethoxychlorosilane, Vinyl Triacetoxysilane, Vinyldiacetoxymethoxysilane, Vinyldiacetoxyethoxysilane, Vinylacetoxydimethoxysilane, Vinylacetoxymethoxyethoxysilane, Vinylacetoxydiethoxysilane, Vinyltrihydroxysilane, Vinylmethoxydihydroxysilane, Vinylethoxydihydroxysilane, Vinyldimethoxysilane trifunctional vinylsilanes such as hydroxysilane, vinylethoxymethoxyhydroxysilane, vinyldiethoxyhydroxysilane; allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyldiethoxymethoxysilane, allylethoxydimethoxysilane, allyltrichlorosilane, allyl Methoxydichlorosilane, allylethoxydichlorosilane, allyldimethoxychlorosilane, allylmethoxyethoxychlorosilane, allyldiethoxychlorosilane, allyltriacetoxysilane, allyldiacetoxymethoxysilane, allyldiacetoxyethoxysilane, allylacetoxydimethoxysilane, allylacetoxymethoxyethoxysilane , allylacetoxydiethoxysilane, allyltrihydroxysilane, allylmethoxydihydroxysilane, allylethoxydihydroxysilane, allyldimethoxyhydroxysilane, allylethoxymethoxyhydroxysilane, allyldiethoxyhydroxysilane; p- styryltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxymethoxysilane, methylethoxydimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methylmethoxydichlorosilane, methylethoxydichlorosilane, methyldimethoxychlorosilane, methylmethoxyethoxychlorosilane, methyl Diethoxychlorosilane, Methyltriacetoxysilane, Methyldiacetoxymethoxysilane, Methyldiacetoxyethoxysilane, Methylacetoxydimethoxysilane, Methylacetoxymethoxyethoxysilane, Methylacetoxydiethoxysilane trifunctional methylsilanes such as trifunctional methylsilanes, such as silane, methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxyhydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydroxysilane; ethyltrimethoxysilane, ethyltrihydroxysilane; trifunctional ethylsilanes such as ethoxysilane, ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane; propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane, trifunctional propylsilanes such as; trifunctional butylsilanes such as butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane; hexyltrimethoxysilane, hexyltri trifunctional hexylsilanes such as ethoxysilane, hexyltrichlorosilane, hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane; phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltrihydroxysilane; Trifunctional phenylsilanes such as. An organic silicon compound may be used independently and may use two or more types together.
加水分解及び重縮合の結果、有機ケイ素重合体中の、式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の含有量は、50モル%以上が好ましく、より好ましくは60モル%以上である。
また、式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物以外に、一分子中に4つの反応基を有する有機ケイ素化合物(四官能性シラン)、一分子中に3つの反応基を有する有機ケイ素化合物(三官能性シラン)、一分子中に2つの反応基を有する有機ケイ素化合物(二官能性シラン)または1つの反応基を有する有機ケイ素化合物(一官能性シラン)を併用してもよい。例えば、以下のようなものが挙げられる。
As a result of hydrolysis and polycondensation, the content of the organosilicon compound having the structure represented by formula (Z) in the organosilicon polymer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more. .
In addition to the organosilicon compound having the structure represented by the formula (Z), an organosilicon compound having four reactive groups in one molecule (tetrafunctional silane), an organic silicon compound having three reactive groups in one molecule A silicon compound (trifunctional silane), an organosilicon compound having two reactive groups in one molecule (bifunctional silane), or an organosilicon compound having one reactive group (monofunctional silane) may be used in combination. . For example:
ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメト
キシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、トリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、トリイソプロピルシリルクロライド、t-ブチルジメチルシリルクロライド、N,N‘-ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフロロアセトアミド、トリメチルシリルトリフロロメタンスルホネート、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン、トリメチルシリルアセチレン、ヘキサメチルジシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン、ビニルトリイソシアネートシラン。
dimethyldiethoxysilane, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxy propyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane Silane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride, N,N'-bis(trimethylsilyl)urea, N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate, 1,3-dichloro-1 , 1,3,3-tetraisopropyldisiloxane, trimethylsilylacetylene, hexamethyldisilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetraisocyanatosilane, methyltriisocyanatosilane, vinyltriisocyanatosilane.
次いで、トナーが含有する成分について記載する。
有機ケイ素重合体を表面に有するトナー粒子は、結着樹脂、離型剤、必要に応じて着色剤、及びその他の成分を含有する。
結着樹脂としては、トナー用の結着樹脂として一般的に用いられている(好ましくは非晶性の)樹脂を用いることができる。具体的には、スチレンアクリル系樹脂(スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体等)、ポリエステル、エポキシ樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体等を用いることができる。
Next, the components contained in the toner will be described.
The toner particles having an organosilicon polymer on their surface contain a binder resin, a release agent, a colorant if necessary, and other components.
As the binder resin, a (preferably amorphous) resin generally used as a binder resin for toner can be used. Specifically, styrene-acrylic resin (styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, etc.), polyester, epoxy resin, styrene-butadiene copolymer, and the like can be used.
着色剤としては、特に限定されず、以下に示す公知のものを使用することができる。
黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどの縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物が用いられる。具体的には以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180。
橙色顔料としては以下のものが挙げられる。パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK。
The coloring agent is not particularly limited, and the following known coloring agents can be used.
Yellow pigments include yellow iron oxide, navels yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, condensed azo compounds such as tartrazine lake, Isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specific examples include the following. C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168, 180.
Examples of orange pigments include the following. Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Benzidine Orange G, Indanthrene Brilliant Orange RK, Indanthrene Brilliant Orange GK.
赤色顔料としては、ベンガラ、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、ブリラントカーミン3B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキなどの縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、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。具体的には以下のものが挙げられる。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、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254。
青色顔料としては、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBGなどの銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66。
Red pigments include condensation of red iron oxide, permanent red 4R, lithol red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, brilliant carmine 3B, eosin lake, rhodamine lake B, and alizarin lake. azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. Specific examples include the following. C. I.
Blue pigments include copper phthalocyanine compounds and their derivatives such as alkali blue lake, victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, fast sky blue, and indanthrene blue BG, anthraquinone compounds, and basic dyes. A lake compound etc. are mentioned. Specific examples include the following. C. I.
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
緑色顔料としては、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGが挙げられる。白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛が挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト、上記黄色系着色剤、赤色系着色剤及び青色系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。これらの着色剤は、単独又は混合して、更には固溶体の状態で用いることが出来る。
なお、着色剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100質量部に対して3.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましい。
Purple pigments include Fast Violet B and Methyl Violet Lake.
Examples of green pigments include Pigment Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G. White pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
Examples of black pigments include carbon black, aniline black, non-magnetic ferrite, magnetite, and those toned black using the above yellow, red, and blue colorants. These colorants can be used singly or in combination, or in the form of a solid solution.
The content of the colorant is preferably 3.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer forming the binder resin.
離型剤としては、特に限定されず、以下に示す公知のものを使用することができる。
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムのような石油系ワックス及びその誘導体、モンタン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、ポリプロピレンのようなポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスのような天然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、パルミチン酸のような脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコ-ン樹脂。なお、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。これらは単独又は混合して使用できる。
離型剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100質量部に対して5.0質量部以上30.0質量部以下であることが好ましい。
The release agent is not particularly limited, and known agents shown below can be used.
Paraffin wax, microcrystalline wax, petroleum wax and its derivatives such as petrolatum, montan wax and its derivatives, Fischer-Tropsch hydrocarbon wax and its derivatives, polyolefin waxes such as polyethylene and polypropylene and their derivatives, carnauba wax, Natural waxes such as candelilla wax and derivatives thereof, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, vegetable waxes , animal wax, silicone resin. Derivatives include oxides, block copolymers with vinyl-based monomers, and graft-modified products. These can be used singly or in combination.
The content of the release agent is preferably 5.0 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer forming the binder resin.
トナー粒子は、荷電制御剤を含有していてもよく、公知のものが使用できる。これらの荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100質量部に対して、0.01~10.00質量部であることが好ましい。 The toner particles may contain a charge control agent, and a known agent can be used. The amount of these charge control agents to be added is preferably 0.01 to 10.00 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer forming the binder resin.
必要に応じて、トナー粒子に各種有機又は無機微粉体を外添してもよい。該有機又は無機微粉体は、トナー粒子に添加した時の耐久性から、トナー粒子の重量平均粒径の1/10以下の粒径であることが好ましい。
有機又は無機微粉体としては、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:フッ素系樹脂粉末(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。
If necessary, various organic or inorganic fine powders may be externally added to the toner particles. The organic or inorganic fine powder preferably has a particle size of 1/10 or less of the weight-average particle size of the toner particles from the viewpoint of durability when added to the toner particles.
As the organic or inorganic fine powder, for example, the following are used.
(1) Fluidity imparting agents: silica, alumina, titanium oxide, carbon black and carbon fluoride.
(2) Abrasives: metal oxides (e.g. strontium titanate, cerium oxide, alumina, magnesium oxide, chromium oxide), nitrides (e.g. silicon nitride), carbides (e.g. silicon carbide), metal salts (e.g. calcium sulfate, sulfuric acid) barium, calcium carbonate).
(3) Lubricant: fluororesin powder (eg, vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene), fatty acid metal salt (eg, zinc stearate, calcium stearate).
(4) Charge control particles: metal oxides (eg, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, silica, alumina), carbon black.
有機又は無機微粉体は、トナーの流動性の改良及びトナー粒子の帯電均一化のために、表面を疎水化処理されていてもよい。有機又は無機微粉体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。 The organic or inorganic fine powder may be surface-hydrophobized to improve the fluidity of the toner and uniformize the charge of the toner particles. Treatment agents for hydrophobic treatment of organic or inorganic fine powder include unmodified silicone varnishes, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oils, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, Organotitanium compounds may be mentioned. These treating agents may be used alone or in combination.
以下、トナーの具体的な製造方法について説明するが、これらに限定されるわけではない。
第一製法としては、トナー母体粒子を得てから水系媒体中で有機ケイ素重合体の表層を形成することで、トナー粒子を得る方法である。この方法は、有機ケイ素化合物がトナー母体粒子の表面近傍において析出/重合されるため、トナー粒子表面に有機ケイ素重合体を含む層を効率的に形成させることができ、好ましい。
すなわち、結着樹脂を含有するトナー母体粒子を作製して水系媒体に分散し、トナー母体粒子が分散された母体粒子分散液を得る。母体粒子分散液総量に対し、母体粒子の固形分が10質量%以上40質量%以下となる濃度で分散することが好ましい。また、母体粒子分散液の温度は35℃以上に調整しておくことが好ましい。さらに、母体粒子分散液のpHを有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHに調整しておく。有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいpHを中心として、±0.5以内が好ましい。
次に、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、有機ケイ素化合物を別容器で加水分解しておく。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下が好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。加水分解の条件としては、好ましくは、pHが1.0~7.0、温度が15~80℃、時間が1~600分である。
そして、加水分解処理された有機ケイ素化合物を母体粒子分散液に添加する。母体粒子分散液と有機ケイ素化合物の加水分解液を撹拌混合し、好ましくは35℃以上で3分以上120分以下保持する。その後、縮合に適したpH(好ましくはpH6.0以上又は3.0以下、より好ましくはpH8.0以上)に調整して有機ケイ素化合物を一気に縮合させて、好ましくは35℃以上で60分以上保持し、トナー粒子表面に有機ケイ素重合体を含有する表層を形成させるとよい。
Specific methods for producing the toner will be described below, but the present invention is not limited to these.
The first manufacturing method is a method of obtaining toner particles by forming a surface layer of an organosilicon polymer in an aqueous medium after obtaining toner base particles. This method is preferable because the organosilicon compound is precipitated/polymerized in the vicinity of the surface of the toner base particles, so that a layer containing the organosilicon polymer can be efficiently formed on the toner particle surfaces.
Specifically, toner base particles containing a binder resin are prepared and dispersed in an aqueous medium to obtain a base particle dispersion in which the toner base particles are dispersed. It is preferable to disperse at a concentration such that the solid content of the base particles is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the base particle dispersion liquid. Further, it is preferable to adjust the temperature of the base particle dispersion to 35° C. or higher. Furthermore, the pH of the base particle dispersion is adjusted to a pH at which condensation of the organosilicon compound does not easily proceed. Since the pH at which the condensation of the organosilicon compound is difficult to proceed differs depending on the substance, it is preferably within ±0.5 around the pH at which the reaction is most difficult to proceed.
Next, it is preferable to use the organosilicon compound that has been hydrolyzed. For example, an organosilicon compound is hydrolyzed in a separate container. When the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, the concentration of hydrolysis is preferably 40 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water from which ions are removed, such as ion-exchanged water or RO water, more preferably 100 parts by mass of water. It is more than 400 mass parts or less. The hydrolysis conditions are preferably pH 1.0 to 7.0,
Then, the hydrolyzed organosilicon compound is added to the base particle dispersion. The base particle dispersion and the organosilicon compound hydrolyzate are stirred and mixed, and the mixture is preferably maintained at 35° C. or higher for 3 minutes or more and 120 minutes or less. Thereafter, the pH is adjusted to be suitable for condensation (preferably pH 6.0 or higher or 3.0 or lower, more preferably pH 8.0 or higher), and the organosilicon compound is condensed at once, preferably at 35° C. or higher for 60 minutes or longer. It is preferable to form a surface layer containing an organosilicon polymer on the surface of the toner particles.
以下、トナー母体粒子の製造方法の一例を挙げる。
(1)懸濁重合法:結着樹脂を生成しうる重合性単量体、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記重合性単量体を重合することにより、トナー母体粒子を得る。
(2)粉砕法:結着樹脂、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを溶融混練し、粉砕することにより、トナー母体粒子を得る。
(3)溶解懸濁法:結着樹脂、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを、有機溶媒に溶解し製造された有機相分散液を、水系媒体中に懸濁、造粒、重合した後に有機溶媒を除去することにより、トナー母体粒子を得る。
(4)乳化凝集重合法:結着樹脂粒子、離型剤粒子、及び必要に応じて着色剤などの粒子を、水系媒体中で凝集し、会合することにより、トナー母体粒子を得る。
An example of a method for producing toner base particles is given below.
(1) Suspension polymerization method: A polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer capable of forming a binder resin, a release agent, and, if necessary, a colorant, etc. is granulated in an aqueous medium. Then, the polymerizable monomer is polymerized to obtain toner base particles.
(2) Pulverization method: toner base particles are obtained by melting and kneading a binder resin, a release agent, and optionally a colorant and the like and pulverizing the mixture.
(3) Dissolution suspension method: An organic phase dispersion prepared by dissolving a binder resin, a release agent, and optionally a colorant in an organic solvent is suspended in an aqueous medium, granulated, By removing the organic solvent after the polymerization, toner base particles are obtained.
(4) Emulsion aggregation polymerization method: toner base particles are obtained by aggregating and associating binder resin particles, release agent particles, and, if necessary, particles such as a colorant in an aqueous medium.
第二製法としては、結着樹脂を生成しうる重合性単量体、有機ケイ素化合物、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記重合性単量体を重合することによってトナー粒子を得る方法である。
第三製法としては、結着樹脂、有機ケイ素化合物、離型剤、及び必要に応じて着色剤などを、有機溶媒に溶解/分散し製造された有機相分散液を、水系媒体中に懸濁、造粒、重合した後に有機溶媒を除去してトナー粒子を得る方法である。
In the second production method, a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer capable of forming a binder resin, an organosilicon compound, a release agent, and, if necessary, a colorant, etc. is mixed in an aqueous medium. In this method, toner particles are obtained by granulating and polymerizing the polymerizable monomer.
As the third manufacturing method, a binder resin, an organic silicon compound, a releasing agent, and, if necessary, a coloring agent, etc. are dissolved/dispersed in an organic solvent to prepare an organic phase dispersion, which is then suspended in an aqueous medium. , granulation and polymerization, followed by removal of the organic solvent to obtain toner particles.
第四製法としては、結着樹脂粒子、ゾル又はゲル状態の有機ケイ素化合物含有粒子、及び必要に応じて着色剤粒子を、水系媒体中で凝集し、会合してトナー粒子を形成する方法である。
第五製法としては、トナー母体粒子の表面に有機ケイ素化合物を有する溶媒をスプレードライ法によりトナー母体粒子の表面に噴射し、熱風及び冷却により表面を重合又は乾燥
させて、有機ケイ素化合物含有の表層を形成する方法である。
なお、水系媒体としては、以下のものが挙げられる。水;水と、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類との混合溶媒;などが挙げられる。
The fourth manufacturing method is a method in which binder resin particles, sol- or gel-state organosilicon compound-containing particles, and, if necessary, colorant particles are aggregated and associated in an aqueous medium to form toner particles. .
As the fifth manufacturing method, a solvent having an organic silicon compound is sprayed onto the surface of the toner base particles by a spray drying method, and the surface is polymerized or dried by hot air and cooling to form a surface layer containing the organic silicon compound. is a method of forming
In addition, the following are mentioned as an aqueous medium. water; a mixed solvent of water and an alcohol such as methanol, ethanol, or propanol; and the like.
トナー粒子の製造方法として、上述した製造方法の中でも、第一製法のうちトナー母体粒子を懸濁重合法で製造する方法が最も好ましい。懸濁重合法では有機ケイ素重合体がトナー粒子の表面に均一に析出し易く、環境安定性、現像転写性、及びそれらの耐久持続性が良好になる。以下、懸濁重合法についてさらに説明する。
上記重合性単量体組成物には、必要に応じてその他の樹脂を添加してもよい。また、重合工程終了後は、生成した粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥してトナー母体粒子を得る。なお、上記重合工程の後半に昇温してもよい。さらに、未反応の重合性単量体又は副生成物を除去する為に、重合工程後半又は重合工程終了後に一部分散媒体を反応系から留去することも可能である。なお、重合工程終了後に洗浄、濾過及び乾燥を行わずに、トナー母体粒子が分散された母体粒子分散液を用いて、有機ケイ素重合体を含む表層を形成させてもよい。
As the method for producing toner particles, among the above-described production methods, the first production method, in which toner base particles are produced by a suspension polymerization method, is most preferable. In the suspension polymerization method, the organosilicon polymer is easily deposited uniformly on the surface of the toner particles, and the environmental stability, development transferability, and their durability are improved. The suspension polymerization method will be further described below.
If necessary, other resins may be added to the polymerizable monomer composition. After completion of the polymerization step, the produced particles are collected by washing and filtration, and dried to obtain toner base particles. The temperature may be raised in the second half of the polymerization step. Furthermore, in order to remove unreacted polymerizable monomers or by-products, it is also possible to partially distill off the dispersion medium from the reaction system in the second half of the polymerization process or after the completion of the polymerization process. The surface layer containing the organosilicon polymer may be formed by using a base particle dispersion in which the toner base particles are dispersed without washing, filtering and drying after the polymerization step.
上記その他の樹脂として、本発明の効果に影響を与えない範囲で、以下の樹脂を用いることができる。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリ酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。これらは単独又は混合して使用できる。
As the above other resins, the following resins can be used as long as they do not affect the effects of the present invention.
Homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene and polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers, styrene-methyl acrylate copolymers, styrene - ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrenic copolymers such as coalescence, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, poly Vinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin. These can be used singly or in combination.
上記懸濁重合法における重合性単量体として、以下に示すビニル系重合性単量体が好適に例示できる。スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレンのようなスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、iso-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2-ベンゾイルオキシエチルアクリレートのようなアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、iso-プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、n-アミルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2
-エチルヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、n-ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートのようなメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、蟻酸ビニルのようなビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン。
これらの単量体の中でも、スチレン、スチレン誘導体、アクリル系重合性単量体及びメタクリル系重合性単量体が好ましい。
As the polymerizable monomer in the above suspension polymerization method, the following vinyl-based polymerizable monomers can be suitably exemplified. Styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p- styrene derivatives such as n-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene; methyl acrylate; , ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n - acrylic polymerizable monomers such as nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate , n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2
- Methacrylic polymerizable monomers such as ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate, dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl acetate, propionic acid vinyl esters such as vinyl, vinyl benzoate, vinyl butyrate, vinyl formate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropyl ketone.
Among these monomers, styrene, styrene derivatives, acrylic polymerizable monomers and methacrylic polymerizable monomers are preferred.
また、重合性単量体の重合に際して、重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤としては、以下のものが挙げられる。2,2’-アゾビス-(2,4-ジバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ系、又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドのような過酸化物系重合開始剤。これらの重合開始剤は、重合性単量体100質量部に対して0.5~30.0質量部の添加が好ましく、単独でもよいし複数を併用してもよい。
トナー粒子を構成する結着樹脂の分子量をコントロールする為に、重合性単量体の重合に際して、連鎖移動剤を添加してもよい。好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対し、0.001~15.000質量部である。
Moreover, a polymerization initiator may be added in the polymerization of the polymerizable monomer. Examples of polymerization initiators include the following. 2,2'-azobis-(2,4-divaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis -Azo or diazo polymerization initiators such as 4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4- Peroxide polymerization initiators such as dichlorobenzoyl peroxide and lauroyl peroxide. These polymerization initiators are preferably added in an amount of 0.5 to 30.0 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer, and may be used alone or in combination.
In order to control the molecular weight of the binder resin that constitutes the toner particles, a chain transfer agent may be added during the polymerization of the polymerizable monomer. A preferable addition amount is 0.001 to 15.000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
トナー粒子を構成する結着樹脂の分子量をコントロールする為に、重合性単量体の重合に際して、架橋剤を添加してもよい。架橋性単量体としては、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA 日本化薬)、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたもの。
多官能の架橋性単量体としては以下のものが挙げられる。ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシ・ポリエトキシフェニル)プロパン、ジアクリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリールクロレンデート。好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対して0.001~15.000質量部である。
In order to control the molecular weight of the binder resin constituting the toner particles, a cross-linking agent may be added during the polymerization of the polymerizable monomer. Examples of crosslinkable monomers include the following. divinylbenzene, bis(4-acryloxypolyethoxyphenyl)propane, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6 - hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol #200, #400, #600 diacrylates, dipropylene glycol diacrylate, polypropylene Glycol diacrylate, polyester-type diacrylate (MANDA Nippon Kayaku), and methacrylates of the above acrylates.
Examples of polyfunctional crosslinkable monomers include the following. pentaerythritol triacrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, oligoester acrylate and its methacrylate, 2,2-bis(4-methacryloxy-polyethoxyphenyl)propane, diacryl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, diarylchlorendate. A preferable addition amount is 0.001 to 15.000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
上記懸濁重合の際に用いられる媒体が水系媒体の場合には、重合性単量体組成物の粒子の分散安定剤として以下のものを使用することができる。リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ。
また、有機系の分散剤としては、以下のものが挙げられる。ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、
カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン。
また、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。このような界面活性剤としては、以下のものが挙げられる。ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム。
When the medium used in the suspension polymerization is an aqueous medium, the following can be used as a dispersion stabilizer for the particles of the polymerizable monomer composition. tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina .
Moreover, the following are mentioned as an organic dispersing agent. polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose,
Sodium salt of carboxymethylcellulose, starch.
Commercially available nonionic, anionic, and cationic surfactants can also be used. Examples of such surfactants include the following. Sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate.
以下、本発明に関係する各種測定方法を述べる。
なお、トナーに有機微粉体又は無機微粉体が外添されている場合は、下記方法等によって、有機微粉体又は無機微粉体を除去したものを試料として用いる。
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50ml)に、上記ショ糖濃厚液を31gと、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質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れる。ここにトナー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イカー(AS-1N アズワン株式会社より販売)にて300spm(strokes per min)、20分間振とうする。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(H-9R 株式会社コクサン製)にて3500rpm、30分間の条件で分離する。
この操作により、トナー粒子と外添剤とが分離される。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時間以上乾燥し、測定用試料を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。
Various measurement methods related to the present invention are described below.
When organic fine powder or inorganic fine powder is externally added to the toner, a toner obtained by removing the organic fine powder or inorganic fine powder by the following method or the like is used as a sample.
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube (capacity 50 ml), 31 g of the concentrated sucrose solution and Contaminon N (a neutral detergent for washing precision measuring instruments with a pH of 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder) were added. 6 mL of a 10% by mass aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added. 1.0 g of toner is added thereto, and the lumps of toner are loosened with a spatula or the like. The tube for centrifugation is shaken for 20 minutes at 300 spm (strokes per min) in a shaker (AS-1N, sold by As One Co., Ltd.). After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge (H-9R manufactured by Kokusan Co., Ltd.) at 3500 rpm for 30 minutes.
This operation separates the toner particles and the external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After the collected toner is filtered with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain a sample for measurement. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.
<トナー粒子の表面の反射電子像の取得方法>
トナー粒子の表面の反射電子像は、走査電子顕微鏡(SEM)により取得した。
SEMの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置:カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
加速電圧:1.0kV
WD:2.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:EsB(エネルギー選択式反射電子)
EsB Grid:800V
観察倍率:50,000倍
コントラスト:63.0±5.0%(参考値)
ブライトネス:38.0±5.0%(参考値)
解像度:1024×768
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布(蒸着は行わない)
以下の手順に従って、コントラスト及びブライトネスを決定する。まず、輝度ヒストグラム上で二つの極大値P1、P2がそれぞれ可能な限り大きなピクセル数をもち、P1、P2の輝度ができるだけ離れるようにコントラストを設定する。次に、P1、P2を極大値とする二つのピークの裾が輝度ヒストグラム内に収まるように、ブライトネスを設定する。これらコントラストおよびブライトネスは、使用装置の状態に合わせ、前記手順に沿って適宜設定する。また、本発明の加速電圧及びEsB Gridは、トナー粒子の最表面の構造情報の取得、未蒸着試料のチャージアップ防止、エネルギーの高い反射電子の選択的検出、といった項目を達成するように設定する。観察視野は、トナー粒子の曲率が最も小さくなる頂点付近を選択する。
<Method for Acquiring Backscattered Electron Image of Surface of Toner Particle>
A backscattered electron image of the surface of the toner particles was obtained with a scanning electron microscope (SEM).
The SEM apparatus and observation conditions are as follows.
Apparatus used: ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Accelerating voltage: 1.0 kV
WD: 2.0mm
Aperture Size: 30.0 μm
Detection signal: EsB (energy selective backscattered electron)
EsB Grid: 800V
Observation magnification: 50,000 times Contrast: 63.0±5.0% (reference value)
Brightness: 38.0±5.0% (reference value)
Resolution: 1024 x 768
Pretreatment: Sprinkle toner particles on carbon tape (no vapor deposition)
Determine contrast and brightness according to the following procedure. First, the contrast is set so that the two maximum values P1 and P2 have as many pixels as possible on the luminance histogram and the luminances of P1 and P2 are separated as much as possible. Next, the brightness is set so that the skirts of the two peaks having P1 and P2 as the maximum values fall within the luminance histogram. These contrast and brightness are appropriately set according to the above-described procedure according to the state of the device used. Further, the acceleration voltage and EsB grid of the present invention are set so as to achieve items such as acquisition of structural information on the outermost surface of toner particles, prevention of charge-up of an undeposited sample, and selective detection of high-energy backscattered electrons. . The observation field is selected near the vertex where the curvature of the toner particles is the smallest.
<P2が有機ケイ素重合体由来であることの確認方法>
P2が有機ケイ素重合体由来であることは、走査電子顕微鏡(SEM)で取得できるエ
ネルギー分散型X線分析(EDS)による元素マッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせることで確認した。
SEM/EDSの装置及び観察条件は、下記の通りである。
使用装置(SEM):カールツァイスマイクロスコピー株式会社製 ULTRA PLUS
使用装置(EDS):サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 NORANSystem 7、Ultra Dry EDS Detecter
加速電圧:5.0kV
WD:7.0mm
Aperture Size:30.0μm
検出信号:SE2(二次電子)
観察倍率:50,000倍
モード:Spectral Imaging
前処理:トナー粒子をカーボンテープに散布し、白金スパッタ
本手法で取得したケイ素元素のマッピング像と、前記反射電子像を重ね合わせ、マッピング像のケイ素原子部と反射電子像の明部とが一致することを確認する。
<Method for confirming that P2 is derived from an organosilicon polymer>
It was confirmed that P2 was derived from an organosilicon polymer by superimposing an elemental mapping image by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) obtained with a scanning electron microscope (SEM) and the backscattered electron image.
The SEM/EDS apparatus and observation conditions are as follows.
Apparatus used (SEM): ULTRA PLUS manufactured by Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.
Apparatus used (EDS): NORAN System 7, Ultra Dry EDS Detector manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.
Accelerating voltage: 5.0 kV
WD: 7.0mm
Aperture Size: 30.0 μm
Detection signal: SE2 (secondary electron)
Observation magnification: 50,000 times Mode: Spectral Imaging
Pretreatment: Toner particles are scattered on a carbon tape and platinum sputtered. The mapping image of the silicon element obtained by this method is superimposed on the backscattered electron image, and the silicon atom part of the mapping image matches the bright part of the backscattered electron image. make sure that
<輝度ヒストグラムの取得方法>
輝度ヒストグラムは、上記手法で得られたトナー粒子の表面の反射電子像を、画像処理ソフトImageJ(開発元 Wayne Rashand)を用いて解析することで取得する。以下に手順を示す。
まずImageメニューのTypeから、解析対象の反射電子像を8-bitに変換する。次に、ProcessメニューのFiltersから、Median径を2.0ピクセルに設定し、画像ノイズを低減させる。反射電子像下部に表示されている観察条件表示部を除いた上で画像中心を見積もり、ツールバーの長方形ツール(Rectangle Tool)を用いて反射電子像の画像中心から1.5μm四方の範囲を選択する。
次に、AnalyzeメニューのHistgramを選択し、輝度ヒストグラムを新規ウインドウに表示させる。前記ウインドウのListから、輝度ヒストグラムの数値を取得する。必要に応じて、輝度ヒストグラムのフィッティングを行ってもよい。ここから、極大値P1、P2を与える輝度及びピクセル数、極小値Vを与える輝度Bl、並びにピクセル数A1、A2、及びAVを算出する。
上記手順を、評価対象のトナー粒子につき10視野について行い、それぞれの平均値を輝度ヒストグラムから得られるトナー粒子の物性値とした。
<Method of obtaining luminance histogram>
The luminance histogram is obtained by analyzing the backscattered electron image of the surface of the toner particles obtained by the above method using image processing software ImageJ (developed by Wayne Rashand). The procedure is shown below.
First, the backscattered electron image to be analyzed is converted to 8-bit from Type in the Image menu. Next, from Filters in the Process menu, set the median diameter to 2.0 pixels to reduce image noise. Estimate the center of the image after excluding the observation condition display part displayed at the bottom of the backscattered electron image, and select a 1.5 μm square range from the image center of the backscattered electron image using the Rectangle Tool on the toolbar. .
Next, select Histogram from the Analyze menu to display the brightness histogram in a new window. The numerical value of the brightness histogram is obtained from the list of the window. If necessary, fitting of the luminance histogram may be performed. From this, the luminance and the number of pixels giving the maximum values P1 and P2, the luminance Bl giving the minimum value V, and the numbers of pixels A1, A2 and AV are calculated.
The above procedure was performed for 10 fields of view for the toner particles to be evaluated, and the average value of each was taken as the physical property value of the toner particles obtained from the brightness histogram.
<ピクセル群Aで形成されるドメインの解析(面積及びフェレ径の算出)方法>
ピクセル群Aで形成されるドメイン(粒子A1)の解析は、上記手法で得られたトナー粒子の表面の反射電子像を、画像処理ソフトImageJ(開発元 Wayne Rashand)を用いて行う。以下に手順を示す。
まずImageメニューのTypeから、反射電子像を8-bitに変換する。次に、ProcessメニューのFiltersから、Median径を2.0ピクセルに設定し、画像ノイズを低減させる。反射電子像下部に表示されている観察条件表示部を除いた上で画像中心を見積もり、ツールバーの長方形ツール(Rectangle Tool)を用いて反射電子像の画像中心から1.5μm四方の範囲を選択する。
次に、ImageメニューのAdjustから、Thresholdを選択する。手動操作において、輝度範囲0以上(Bl-30)以下に該当する全ピクセルを選び、Applyをクリックして二値化画像を得る。この操作によって、A1に該当するピクセルが黒で表示される。再度、反射電子像下部に表示されている観察条件表示部を除いた上で画像中心を見積もり、ツールバーの長方形ツール(Rectangle Tool)を用いて反射電子像の画像中心から1.5μm四方の範囲を選択する。
次に、ツールバーの直線ツール(Straight Line)を用い、反射電子像下
部に表示されている観察条件表示部中のスケールバーを選択しておく。その状態でAnalyzeメニューのSet Scaleを選択すると、新規ウインドウが開き、Distance in Pixels欄に選択されている直線のピクセル距離が入力される。前記ウインドウのKnown Distance欄に前記スケールバーの値(例えば100)を入力し、Unit of Mesurement欄に前記スケールバーの単位(例えばnm)を入力し、OKをクリックするとスケール設定が完了する。続いて、AnalyzeメニューのSet Mesurementsを選択し、AreaとFeret’s diameterにチェックを入れる。AnalyzeメニューのAnalyze Particlesを選択し、Display Resultにチェックを入れてOKをクリックすると粒子解析が行われる。新規に開いたResultsウインドウから、ピクセル群Aで形成されるドメイン(粒子A1)に該当する各粒子についての粒子面積(Area)と粒子フェレ径(Feret)を取得し、個数平均値を算出する。
上記手順を、評価対象のトナー粒子につき10視野について行い、それぞれの相加平均値を用いる。
<Method of analyzing domain formed by pixel group A (calculating area and Feret diameter)>
Analysis of the domain (particle A1) formed by the pixel group A is performed by using image processing software ImageJ (developed by Wayne Rashand) for the backscattered electron image of the surface of the toner particle obtained by the above method. The procedure is shown below.
First, convert the backscattered electron image to 8-bit from Type in the Image menu. Next, from Filters in the Process menu, set the median diameter to 2.0 pixels to reduce image noise. Estimate the center of the image after excluding the observation condition display part displayed at the bottom of the backscattered electron image, and select a 1.5 μm square range from the image center of the backscattered electron image using the Rectangle Tool on the toolbar. .
Next, select Threshold from Adjust in the Image menu. In manual operation, select all pixels falling within the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less, and click Apply to obtain a binarized image. This operation causes the pixels corresponding to A1 to be displayed in black. Again, the center of the image is estimated after excluding the observation condition display part displayed at the bottom of the backscattered electron image, and the range of 1.5 μm square from the image center of the backscattered electron image is estimated using the Rectangle Tool on the toolbar. select.
Next, using the straight line tool (Straight Line) on the tool bar, select the scale bar in the observation condition display section displayed below the backscattered electron image. If Set Scale is selected from the Analyze menu in that state, a new window opens and the pixel distance of the selected straight line is entered in the Distance in Pixels column. Enter the scale bar value (eg, 100) in the Known Distance column of the window, enter the scale bar unit (eg, nm) in the Unit of Measurement column, and click OK to complete the scale setting. Next, select Set Measurements from the Analyze menu, and check Area and Feret's diameter. Particle analysis is performed by selecting Analyze Particles from the Analyze menu, checking Display Result, and clicking OK. From the newly opened Results window, the particle area (Area) and the particle Feret diameter (Feret) for each particle corresponding to the domain (particle A1) formed by the pixel group A are obtained, and the number average value is calculated.
The above procedure is performed for 10 fields of view for each toner particle to be evaluated, and the arithmetic mean value of each field is used.
<有機ケイ素重合体のネットワーク構造の確認方法>
トナー粒子表面の有機ケイ素重合体が、トナー粒子表面に輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセルから構成される粒子を網の目とするネットワーク構造(ピクセル群Aを網の目とする、ピクセル群Bによるネットワーク構造)を形成していることは、以下の方法で確認した。
ピクセル群Aで形成されるドメイン(粒子A1)についての粒子解析方法と同様にして、輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル部分を黒とした1.5μm四方の二値化画像を得る。そのとき、図2(a’)のような形状を有していれば、有機ケイ素重合体がネットワーク構造を形成していると判断する。
<Method for Confirming Network Structure of Organosilicon Polymer>
The organosilicon polymer on the surface of the toner particles has a network structure of particles composed of pixels having a luminance range of 0 or more (Bl-30) or less on the toner particle surface (a pixel group A is a mesh, Formation of a network structure by the pixel group B) was confirmed by the following method.
In the same manner as the particle analysis method for the domain (particle A1) formed by the pixel group A, a 1.5 μm square binarized image is obtained in which the pixel portion in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less is black. . At that time, if it has a shape as shown in FIG. 2(a'), it is determined that the organosilicon polymer forms a network structure.
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)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・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行うことで算出した。
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約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。専用ソフトの「標準測定方法(SOM)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50000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・コールター社製)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1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON II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以上60μm以下に設定する。
<Method for Measuring Weight Average Particle Diameter (D4) of Toner Particles>
The weight-average particle diameter (D4) of the toner particles was measured using a precision particle size distribution measuring device "
As the electrolytic aqueous solution used for measurement, a solution obtained by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water to a concentration of about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
Before performing measurement and analysis, the dedicated software is set as follows. In the "change standard measurement method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total number of counts in control mode to 50000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter Co., Ltd. (manufactured) to set the value obtained using By pressing the threshold/noise level measurement button, the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the flash of aperture tube after measurement. In the "pulse-to-particle size conversion setting screen" of the dedicated software, set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range to 2 μm or more and 60 μm or less.
具体的な測定法は以下の通りである。
(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約200mL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約30mLを入れ、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質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約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 Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2mL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、トナー粒子約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、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000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い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、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)である。
A specific measuring method is as follows.
(1) About 200 mL of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 mL glass round-bottomed beaker exclusively for
(2) About 30 mL of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 mL flat-bottom glass beaker, and "Contaminon N" (a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder consisting of an organic builder) is used as a dispersant. About 0.3 mL of a diluent obtained by diluting a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for washing ware (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with ion-exchanged water three times by mass is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with a phase shift of 180 degrees, and an ultrasonic disperser with an electrical output of 120 W "Ultrasonic
(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) About 10 mg of toner particles are added little by little to the aqueous electrolytic solution in the beaker of (4) while the aqueous electrolytic solution is being irradiated with ultrasonic waves, and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank is appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) The electrolytic aqueous solution of (5) above, in which toner particles are dispersed, is dropped into the round-bottomed beaker of (1) above set in the sample stand, and adjusted so that the measured concentration is about 5%. do. The measurement is continued until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) Analyze the measurement data with the dedicated software attached to the apparatus, and calculate the weight average particle size (D4). The weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the analysis/volume statistics (arithmetic mean) screen when graph/vol% is set using dedicated software.
<式(RaT3)で表される構造の確認方法>
有機ケイ素重合体の前記式(RaT3)で表される構造の確認は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて行う。
NMR測定用試料は、以下のように調製する。
測定試料の調製:トナー粒子10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてテトラヒドロフラン200mlを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中のろ物を40℃で数時間真空乾燥して得られたものをNMR測定用試料とする。
<Method for Confirming Structure Represented by Formula (RaT3)>
The structure of the organosilicon polymer represented by the formula (RaT3) is confirmed using a nuclear magnetic resonance spectrometer (NMR).
A sample for NMR measurement is prepared as follows.
Preparation of measurement sample: 10.0 g of toner particles were weighed, placed in a filter paper thimble (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Ltd.), put in a Soxhlet extractor, and extracted with 200 ml of tetrahydrofuran as a solvent for 20 hours. was vacuum-dried at 40° C. for several hours to obtain a sample for NMR measurement.
式(RaT3)で表される構造のうち、ケイ素原子に結合するRaについては、13C-NMR(固体)測定により確認する。以下に測定条件を示す。
「13C-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分 150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
式(RaT3)において、Raが炭素数1以上6以下の炭化水素基で表される構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH3)、エチル基(Si-C2H5)、プロピル基(Si-C3H7)、ブチル基(Si-C4H9)、ペンチル基(Si-C5H11)、ヘキシル基(Si-C6H13)、フェニル基(Si-C6H5))などに起因するシグナルの有無により、Raの存在を確認する。
また、式(RaT3)において、Raが式(i)で表される構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチン基(>CH-Si)に起因するシグナルの有無により、式(i)で表される構造の存在を確認する。
また、Raが式(ii)で表される構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチレン基(Si-CH2-)、エチレン基(Si-C2H4-)などのアルキレン基又はアリーレン基(例えばフェニレン基(Si-C6H4-))などに起因するシグナルの有無により、式(ii)で表される構造の存在を確認する。
In the structure represented by formula (RaT3), Ra bonded to silicon atoms is confirmed by 13 C-NMR (solid state) measurement. Measurement conditions are shown below.
" 13 C-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25 MHz ( 13 C)
Reference substance: adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Number of accumulations: 1024 times In the formula (RaT3), when Ra is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a methyl group (Si—CH 3 ), an ethyl group ( Si—C 2 H 5 ), propyl group (Si—C 3 H 7 ), butyl group (Si—C 4 H 9 ), pentyl group (Si—C 5 H 11 ), hexyl group (Si—C 6 H 13 ), phenyl group (Si—C 6 H 5 )), etc. confirms the presence of Ra.
In formula (RaT3), when Ra has a structure represented by formula (i), depending on the presence or absence of a signal due to a methine group (>CH—Si) bonded to a silicon atom, Checks for the existence of the represented structure.
Further, when Ra has a structure represented by formula (ii), an alkylene group such as a methylene group (Si—CH 2 —) or an ethylene group (Si—C 2 H 4 —) bonded to a silicon atom, or an arylene The existence of the structure represented by formula (ii) is confirmed by the presence or absence of a signal due to a group (for example, a phenylene group (Si—C 6 H 4 —)).
式(RaT3)で表される構造のうち、シロキサン結合部分については、29Si-NMR(固体)測定により確認した。以下に測定条件を示す。
「29Si-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分 150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:97.38MHz(29Si)
基準物質:DSS(外部標準:1.534ppm)
試料回転数:10kHz
コンタクト時間:10ms
遅延時間:2s
積算回数:2000~8000回
上記測定後に、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにて下記X1構造、X2構造、X3構造、及びX4構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出する。
式(5)で表されるX1構造:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2
式(6)で表されるX2構造:(Rg)(Rh)Si(O1/2)2
式(7)で表されるX3構造:RmSi(O1/2)3
式(8)で表されるX4構造:Si(O1/2)4
In the structure represented by the formula (RaT3), the siloxane bond portion was confirmed by 29 Si-NMR (solid) measurement. Measurement conditions are shown below.
" 29 Si-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measured nuclear frequency: 97.38 MHz ( 29 Si)
Reference substance: DSS (external standard: 1.534 ppm)
Sample rotation speed: 10 kHz
Contact time: 10ms
Delay time: 2s
Cumulative number of times: 2000 to 8000 times After the above measurement, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups in the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles were curve-fitted into the following X1 structure, X2 structure, X3 structure, and X4 structure. Separate the peaks and calculate the respective peak areas.
X1 structure represented by formula (5): (Ri) (Rj) (Rk) SiO 1/2
X2 structure represented by formula (6): (Rg)(Rh)Si(O 1/2 ) 2
X3 structure represented by formula (7): RmSi(O 1/2 ) 3
X4 structure represented by formula (8): Si(O 1/2 ) 4
(式(5)~(8)中のRi、Rj、Rk、Rg、Rh、Rmはケイ素原子に結合している炭素数が1以上6以下の炭化水素基などの有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基又はアルコキシ基を示す。)
なお、式(5)~(8)において、四角形で囲まれる部分の構造がそれぞれX1構造~X4構造である。
トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定で得られるチャートにおいて、有機ケイ素重合体の全ピーク面積に対する式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の割合が、20%以上100%以下であることが好ましく、40%以上80%以下であることがより好ましい。
なお、式(RaT3)で表される構造をさらに詳細に確認する必要がある場合、上記13C-NMR及び29Si-NMRの測定結果と共に1H-NMRの測定結果によって同定してもよい。
(Ri, Rj, Rk, Rg, Rh, and Rm in formulas (5) to (8) are organic groups such as hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms bonded to a silicon atom, halogen atoms, hydroxy group, acetoxy group or alkoxy group).
In formulas (5) to (8), the structures enclosed by rectangles are X1 structure to X4 structure, respectively.
In the chart obtained by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble matter of the toner, the ratio of the peak area attributed to the structure of the formula (RaT3) to the total peak area of the organosilicon polymer is 20% or more and 100% or less. It is preferably 40% or more and 80% or less.
When the structure represented by the formula (RaT3) needs to be confirmed in more detail, it may be identified by the 1 H-NMR measurement results together with the 13 C-NMR and 29 Si-NMR measurement results.
以下、具体的な製造例、実施例、比較例をもって本発明をさらに詳細に説明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。なお、以下の処方の「部」は特に断りがない場合、質量基準である。 The present invention will be described in more detail below with specific production examples, working examples, and comparative examples, but these are not intended to limit the present invention in any way. In addition, "parts" in the following prescriptions are based on mass unless otherwise specified.
[トナー1の製造例]
<水系媒体1の調製工程>
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製、12水和物)14.0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、12000rpmにて攪拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2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、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを6.0に調整し、水系媒体1を得た。
[Manufacturing Example of Toner 1]
<Step of preparing
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in a reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate, manufactured by Rasa Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen. T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, a calcium chloride aqueous solution obtained by dissolving 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) in 10.0 parts of ion-exchanged water is mixed together. to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Furthermore, 10% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 6.0, and an
<重合性単量体組成物の調製工程>
・スチレン :60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 :6.5部
前記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社製)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、顔料分散液を調製した。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン:14.0部
・n-ブチルアクリレート:26.0部
・架橋剤(ジビニルベンゼン):0.2部
・飽和ポリエステル樹脂:6.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度Tg=68℃、重量平均分子量Mw=10000、分子量分布Mw/Mn=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃):10.0部
・荷電制御剤:0.5部
(3,5-ジ-tert-ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物)
これを65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)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 step of polymerizable monomer composition>
・Styrene: 60.0 parts ・C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was put into an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and zirconia particles with a diameter of 1.7 mm were dispersed at 220 rpm for 5.0 hours to obtain a pigment. A dispersion was prepared. The following materials were added to the pigment dispersion.
・Styrene: 14.0 parts ・n-Butyl acrylate: 26.0 parts ・Crosslinking agent (divinylbenzene): 0.2 parts ・Saturated polyester resin: 6.0 parts (propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol adduct) and terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature Tg = 68 ° C., weight average molecular weight Mw = 10000, molecular weight distribution Mw / Mn = 5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78° C.): 10.0 parts Charge control agent: 0.5 parts (3,5-di-tert-butylsalicylic acid aluminum compound)
This was kept at 65° C. and T.I. K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.
<有機ケイ素化合物水溶液の調製工程>
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを1.5に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を60℃にした。その後、メチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2分間撹拌し、有機ケイ素化合物水溶液1を得た。
<Step of preparing organic silicon compound aqueous solution>
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed into a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 1.5 using 10% by mass hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 60°C. After that, 40.0 parts of methyltriethoxysilane was added and stirred for 2 minutes to obtain an aqueous
<造粒工程>
水系媒体1の温度を70℃、撹拌装置の回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1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9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
<Granulation process>
While maintaining the temperature of the
<重合工程>
高速撹拌装置からプロペラ撹拌羽根に撹拌機を換え、150rpmで攪拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、95℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行い、トナー粒子のスラリーを得た。その後、スラリーの温度を60℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。60℃で撹拌を継続したまま、有機ケイ素化合物水溶液1を20.0部添加した。そのまま30分保持した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーをpH=9.0に調整して更に300分保持して、トナー粒子表面に有機ケイ素重合体を形成した。
<Polymerization process>
The agitator was changed from the high-speed agitator to a propeller agitating blade, and the polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 70°C while stirring at 150 rpm for 5.0 hours, and heating the mixture to 95°C for 2.0 hours. to obtain a slurry of toner particles. After that, the temperature of the slurry was cooled to 60° C. and the pH was measured to be pH=5.0. 20.0 parts of organosilicon compound
<洗浄、乾燥工程>
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
得られたトナーケーキを気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥し、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子1を得た。
乾燥の条件は吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。本実施例においては、得られたトナー粒子1を外添せずにそのままトナー1として用いた。トナー1が有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子表面に有することを、前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に示す。
<Washing and drying process>
After completion of the polymerization process, the slurry of toner particles is cooled, and hydrochloric acid is added to the slurry of toner particles to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left with stirring for 1 hour, followed by solid-liquid separation with a pressurized filter to form a toner cake. got This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake.
The obtained toner cake was dried with a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.).
The drying conditions were a blowing temperature of 90.degree. C., a dryer outlet temperature of 40.degree. In this example, the obtained
[トナー2~19、比較トナー1、2、5、6の製造例]
表1に示した処方及び製造条件に従い、それ以外は上記トナー1の製造例と同様にして、トナー2~19、比較トナー1、2、5、6を得た。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Manufacturing Examples of
[比較トナー3の製造例]
トナー1の製造例において、重合性単量体組成物の調製工程において、メチルトリエトキシシラン12.0部をモノマーのまま顔料分散液に添加した。有機ケイ素化合物水溶液の調製工程は行わなかった。重合工程での加水分解液の添加は行わず、pH調整とその後の保持のみ行った。それ以外はトナー1の製造例と同様の方法で、比較トナー3を作製した。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Production Example of Comparative Toner 3]
In the production example of
[比較トナー4の製造例]
比較トナー3の製造例において、メチルトリエトキシシランの部数を7.4部に変更した以外は、比較トナー3の製造例と同様にして比較トナー4を得た。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Production Example of Comparative Toner 4]
[比較トナー7の製造例]
トナー1の製造例について、有機ケイ素化合物水溶液の調製工程は行わなかった。重合工程においてトナー粒子のスラリーを得たあと、スラリーの温度を60℃に冷却して撹拌を継続したまま、メチルトリエトキシシラン8.0部をモノマーのまま添加した。そのまま30分保持した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーをpH=9.0に調整して更に300分保持して、トナー粒子表面に有機ケイ素重合体を形成した。それ以外はトナー1の製造例と同様の方法で、比較トナー7を作製した。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Production Example of Comparative Toner 7]
In the manufacturing example of
[比較トナー8の製造例]
比較トナー7の製造例において、メチルトリエトキシシランの部数を9.4部に変更した以外は、比較トナー7の製造例と同様にして比較トナー8を得た。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Production Example of Comparative Toner 8]
[比較トナー9の製造例]
トナー1の製造例について、有機ケイ素化合物水溶液の調製工程は行わなかった。重合工程においてトナー粒子のスラリーを得たあと、スラリーの温度を25℃に冷却して撹拌を継続したまま、メチルトリエトキシシラン250部をモノマーのまま添加した。さらに、4000.0部のイオン交換水を添加した。この溶液をそのまま30分保持した後、p
H=9.0に調整した水酸化ナトリウム水溶液10000.0部中に滴下しながら加え、25℃で48時間保持して、トナー粒子表面に有機ケイ素重合体を形成した。それ以外はトナー1の製造例と同様の方法で、比較トナー9を作製した。得られたトナーの物性を表2に示す。
[Production Example of Comparative Toner 9]
In the manufacturing example of
The mixture was added dropwise to 10000.0 parts of an aqueous sodium hydroxide solution adjusted to H=9.0 and held at 25° C. for 48 hours to form an organosilicon polymer on the surface of the toner particles. Comparative Toner 9 was prepared in the same manner as in
〔画出し評価〕
<低温定着時巻きつき性の評価>
キヤノン製レーザービームプリンタLBP9600Cの定着ユニットを定着温度が調整できるように改造した。この改造後のLBP9600Cを用いて、プロセススピ-ド300mm/secで、常温常湿(25℃/50%RH)環境下にて定着温度を140℃から5℃刻みで変更した。評価対象のトナーについて、トナー載量0.40mg/cm2のベタ画像を受像紙に作像し、オイルレスで加熱加圧して、受像紙に定着画像を形成した。このとき通紙の状態を目視で確認し、巻きつき無く通紙された時の定着器の温度を調べ、以下の基準に基づいて低温定着時巻きつき性を評価した。受像紙には、GF-600(怦量60g/m2、キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)を用いた。
A:150℃未満
B:150℃以上155℃未満
C:155℃以上160℃未満
D:160℃以上170℃未満
E:170℃以上
本発明では、C以上を良好と判断した。
[Image output evaluation]
<Evaluation of Winding Property at Low Temperature Fixing>
The fixing unit of the laser beam printer LBP9600C manufactured by Canon was modified so that the fixing temperature could be adjusted. Using this modified LBP9600C, the fixing temperature was changed from 140° C. in increments of 5° C. under normal temperature and normal humidity (25° C./50% RH) environment at a process speed of 300 mm/sec. For the toner to be evaluated, a solid image was formed on an image-receiving paper with a toner load of 0.40 mg/cm 2 , and heated and pressed without oil to form a fixed image on the image-receiving paper. At this time, the state of the paper passing was visually confirmed, and the temperature of the fixing device when the paper was passed without winding was examined, and the winding property during low-temperature fixing was evaluated based on the following criteria. GF-600 (weight: 60 g/m 2 , sold by Canon Marketing Japan Inc.) was used as the receiving paper.
A: Less than 150° C. B: 150° C. or more and less than 155° C. C: 155° C. or more and less than 160° C. D: 160° C. or more and less than 170° C. E: 170° C. or more In the present invention, C or higher was judged to be good.
<転写ボソの評価>
図3のような構成を有するタンデム方式のキヤノン製レーザービームプリンタLBP9600Cを改造し、シアンステーションだけでプリント可能とした。LBP9600C用トナーカートリッジに評価対象のトナーを200g充填し、トナーカートリッジごと高温高湿(32.5℃/85%RH)環境下で24時間放置した。
24時間放置後のトナーカートリッジをLBP9600Cに取り付け、1.0%の印字比率の画像をA4用紙横方向で15,000枚までプリントアウトした。15,000枚出力後、トナー載量0.40mg/cm2のベタ画像をCS-680(坪量68g/m2、キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売)に出力した。この画像を目視観察し、以下の基準に基づいて転写ボソの評価を行った。なお本発明においては、画像均一性の損なわれている部分を転写ボソと判断した。
なお、図3における符号は以下の通りである。
1:感光体、2:現像ローラ、3:トナー供給ローラ、4:トナー、5:規制ブレード、6:現像装置、7:レーザー光、8:帯電装置、9:クリーニング装置、10:クリーニング用帯電装置、11:撹拌羽根、12:駆動ローラ、13:転写ローラ、14:バイアス電源、15:テンションローラー、16:転写搬送ベルト、17:従動ローラ、18:紙、19:給紙ローラ、20:吸着ローラ、21:定着装置
A:通常光の下でも、強力な光にかざしても、転写ボソは見られない
B:通常光の下では転写ボソは見られないが、強力な光にかざすと転写ボソが見られる
C:通常光の下でも、1~2箇所転写ボソが見られるが、白抜けは見られない
D:通常光の下でも、3~4箇所転写ボソが見られるが、白抜けは見られない
E:通常光の下でも、5箇所以上転写ボソが見られる、あるいは1箇所以上白抜けが見られる
本発明では、C以上を良好と判断した。
<Evaluation of transfer distortion>
A tandem type laser beam printer LBP9600C manufactured by Canon having the configuration shown in FIG. A toner cartridge for LBP9600C was filled with 200 g of the toner to be evaluated, and the toner cartridge was left for 24 hours in a high-temperature and high-humidity (32.5° C./85% RH) environment.
After being left for 24 hours, the toner cartridge was attached to the LBP9600C, and images with a printing ratio of 1.0% were printed out up to 15,000 sheets of A4 paper in the horizontal direction. After outputting 15,000 sheets, a solid image with a toner load of 0.40 mg/cm 2 was output to CS-680 (basis weight of 68 g/m 2 , sold by Canon Marketing Japan Inc.). This image was visually observed, and the transfer blur was evaluated based on the following criteria. Incidentally, in the present invention, the portion where the image uniformity is impaired was judged as transfer blur.
In addition, the code|symbol in FIG. 3 is as follows.
1: photoreceptor, 2: developing roller, 3: toner supply roller, 4: toner, 5: regulating blade, 6: developing device, 7: laser beam, 8: charging device, 9: cleaning device, 10: charging for cleaning Apparatus 11: Stirring blade 12: Drive roller 13: Transfer roller 14: Bias power supply 15: Tension roller 16: Transfer/transport belt 17: Driven roller 18: Paper 19: Paper feed roller 20: Adsorption roller 21: Fixing device A: Transfer smears are not seen under normal light or when held up to strong light. B: Transfer smudges are not seen under normal light, but when held up to strong light. C: 1 to 2 transfer smudges are observed even under normal light, but no white spots are observed. D: 3 to 4 transfer smudges are observed even under normal light, but white spots are observed. No omission observed E: Even under normal light, 5 or more transfer smudges or 1 or more white spots were observed.
<低温定着性の評価>
低温定着時巻きつき性の評価と同様に、定着温度が調整できるよう改造したLBP9600Cを用いて、プロセススピ-ド300mm/secで、常温常湿(25℃/50%R
H)環境下にて定着温度を140℃から5℃刻みで変更した。評価対象のトナーについて、トナー載量0.40mg/cm2のベタ画像を受像紙に作像し、オイルレスで加熱加圧して、受像紙に定着画像を形成した。キムワイプ(S-200、株式会社クレシア製)を用い、75g/cm2の荷重をかけて定着画像を10回こすり、こすり前後の画像濃度低下率が5%未満になる温度を定着温度とし、以下の基準に基づいて評価した。
受像紙には、business4200(怦量105g/m2、Xerox社製)を用いた。画像濃度の測定には、カラー反射濃度計X-RITE404A(X-RiteCo.製)を用い、原稿濃度が0.00の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定し、摺擦後の画像濃度の低下率を算出した。
A:150℃未満
B:150℃以上160℃未満
C:160℃以上170℃未満
D:170℃以上
本発明では、C以上を良好と判断した。
<Evaluation of Low Temperature Fixability>
In the same manner as the evaluation of the winding property at low temperature fixation, LBP9600C modified so that the fixation temperature can be adjusted was used at a process speed of 300 mm/sec at normal temperature and normal humidity (25° C./50% R
H) The fixing temperature was changed from 140° C. in increments of 5° C. under the environment. For the toner to be evaluated, a solid image was formed on an image-receiving paper with a toner load of 0.40 mg/cm 2 , and heated and pressed without oil to form a fixed image on the image-receiving paper. Using a Kimwipe (S-200, manufactured by Crecia Co., Ltd.), the fixed image is rubbed 10 times with a load of 75 g/cm 2 , and the temperature at which the image density decrease rate before and after rubbing is less than 5% is defined as the fixing temperature. was evaluated based on the criteria of
Business 4200 (weight: 105 g/m 2 , manufactured by Xerox) was used as the image receiving paper. For the measurement of image density, a color reflection densitometer X-RITE404A (manufactured by X-Rite Co.) was used to measure the relative density of the white background portion of the printed image with a document density of 0.00, and the image density after rubbing. was calculated.
A: Less than 150° C. B: 150° C. or more and less than 160° C. C: 160° C. or more and less than 170° C. D: 170° C. or more In the present invention, C or higher was judged to be good.
〔実施例1~19、比較例1~8〕
表1及び2に示した各トナーについて、低温定着時巻きつき性、転写ボソ、低温定着性の評価を行った。結果を表3に示す。
[Examples 1 to 19, Comparative Examples 1 to 8]
Each toner shown in Tables 1 and 2 was evaluated for winding property during fixing at low temperature, transfer blurring, and low temperature fixing property. Table 3 shows the results.
1:感光体、2:現像ローラ、3:トナー供給ローラ、4:トナー、5:規制ブレード、6:現像装置、7:レーザー光、8:帯電装置、9:クリーニング装置、10:クリーニング用帯電装置、11:撹拌羽根、12:駆動ローラ、13:転写ローラ、14:バイアス電源、15:テンションローラー、16:転写搬送ベルト、17:従動ローラ、18:紙、19:給紙ローラ、20:吸着ローラ、21:定着装置 1: photoreceptor, 2: developing roller, 3: toner supply roller, 4: toner, 5: regulating blade, 6: developing device, 7: laser beam, 8: charging device, 9: cleaning device, 10: charging for cleaning Apparatus 11: Stirring blade 12: Drive roller 13: Transfer roller 14: Bias power supply 15: Tension roller 16: Transfer/transport belt 17: Driven roller 18: Paper 19: Paper feed roller 20: Adsorption roller, 21: fixing device
Claims (2)
該トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
該有機ケイ素重合体が、下記式(RaT3)で表される構造を有する重合体であり、
[式(RaT3)中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基を表す。]
該トナー粒子の表面の走査電子顕微鏡観察において、該トナー粒子の表面1.5μm四方の反射電子像を取得し、該反射電子像を構成する各ピクセルの輝度を輝度0から輝度2
55の256階調に振り分けて、横軸を輝度、縦軸をピクセル数とする輝度ヒストグラムを得たとき、該輝度ヒストグラムにおいて、
(i)二つの極大値P1及びP2と、該P1及び該P2間の極小値Vが存在し、該P2を含むピークは、該有機ケイ素重合体に由来するピークであり、
(ii)該P1を与える輝度が20以上70以下であり、
(iii)該P2を与える輝度が130以上230以下であり、
(iv)該反射電子像の全ピクセル数に対する該P1及び該P2の割合が、それぞれ0.50%以上であり、
(v)該Vを与える輝度をBlとし、輝度範囲0以上(Bl-30)以下における合計ピクセル数をA1とし、輝度範囲(Bl-29)以上(Bl+29)以下における合計ピクセル数をAVとし、輝度範囲(Bl+30)以上255以下における合計ピクセル数をA2としたとき、下記式(1)及び(2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
を満たす、
ことを特徴とするトナー。 A toner having toner particles having a binder resin and a release agent,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The organosilicon polymer is a polymer having a structure represented by the following formula (RaT3),
[In the formula (RaT3), Ra represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ]
In observing the surface of the toner particles with a scanning electron microscope, a backscattered electron image of a 1.5 μm square area of the surface of the toner particles is obtained, and the luminance of each pixel constituting the backscattered electron image is changed from 0 to 2.
When a luminance histogram is obtained by dividing into 55 256 gradations and having the horizontal axis as luminance and the vertical axis as the number of pixels, in the luminance histogram,
(i) there are two maximum values P1 and P2 and a minimum value V between the P1 and the P2, and the peak containing the P2 is a peak derived from the organosilicon polymer;
(ii) the luminance that gives the P1 is 20 or more and 70 or less;
(iii) the luminance that gives the P2 is 130 or more and 230 or less;
(iv) the ratio of the P1 and the P2 to the total number of pixels of the backscattered electron image is 0.50% or more;
(v) let Bl be the luminance that gives the V, let A1 be the total number of pixels in the luminance range of 0 or more (Bl-30) or less, and let AV be the total number of pixels in the luminance range of (Bl-29) or more (Bl+29) or less; When the total number of pixels in the luminance range (Bl + 30) or more and 255 or less is A2, the following formulas (1) and (2)
(A1/AV)≧1.50 (1)
(A2/AV)≧1.50 (2)
satisfy the
A toner characterized by:
前記反射電子像において、全ピクセルを、輝度範囲0以上(Bl-30)以下のピクセル群Aと、輝度範囲(Bl-29)以上255以下のピクセル群Bとに分けたとき、該ピクセル群Aを網の目とする、該ピクセル群Bによるネットワーク構造が観察され、
該ピクセル群Aで形成されるドメインは、
(i)面積の個数平均値が、2.00×103nm2以上1.00×104nm2以下であり、
(ii)粒子フェレ径の個数平均値が、60nm以上200nm以下である、
請求項1に記載のトナー。 The organosilicon polymer forms a network structure on the surface of the toner particles,
In the backscattered electron image, when all the pixels are divided into a pixel group A with a luminance range of 0 or more (Bl-30) or less and a pixel group B with a luminance range of (Bl-29) or more and 255 or less, the pixel group A A network structure of the pixel group B is observed, with
A domain formed by the pixel group A is
(i) the number average value of the area is 2.00 × 10 3 nm 2 or more and 1.00 × 10 4 nm 2 or less;
(ii) the number average value of particle Feret diameters is 60 nm or more and 200 nm or less;
The toner of claim 1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017096534 | 2017-05-15 | ||
JP2017096534 | 2017-05-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018194836A JP2018194836A (en) | 2018-12-06 |
JP7140543B2 true JP7140543B2 (en) | 2022-09-21 |
Family
ID=64568968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018093106A Active JP7140543B2 (en) | 2017-05-15 | 2018-05-14 | toner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7140543B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6907072B2 (en) * | 2017-08-30 | 2021-07-21 | キヤノン株式会社 | Image forming device and image forming method |
JP7471847B2 (en) * | 2020-02-18 | 2024-04-22 | キヤノン株式会社 | Image forming method |
JP7500260B2 (en) | 2020-04-10 | 2024-06-17 | キヤノン株式会社 | toner |
JP7566576B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-10-15 | キヤノン株式会社 | toner |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001075304A (en) | 1998-11-18 | 2001-03-23 | Canon Inc | Toner and its production |
JP2016021041A (en) | 2013-10-09 | 2016-02-04 | キヤノン株式会社 | toner |
JP2016027396A (en) | 2014-06-26 | 2016-02-18 | キヤノン株式会社 | Toner manufacturing method |
JP2016200663A (en) | 2015-04-08 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | toner |
JP2016212387A (en) | 2015-05-08 | 2016-12-15 | キヤノン株式会社 | Toner and manufacturing method of toner |
JP2017062367A (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | キヤノン株式会社 | toner |
-
2018
- 2018-05-14 JP JP2018093106A patent/JP7140543B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001075304A (en) | 1998-11-18 | 2001-03-23 | Canon Inc | Toner and its production |
JP2016021041A (en) | 2013-10-09 | 2016-02-04 | キヤノン株式会社 | toner |
JP2016027396A (en) | 2014-06-26 | 2016-02-18 | キヤノン株式会社 | Toner manufacturing method |
JP2016200663A (en) | 2015-04-08 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | toner |
JP2016212387A (en) | 2015-05-08 | 2016-12-15 | キヤノン株式会社 | Toner and manufacturing method of toner |
JP2017062367A (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | キヤノン株式会社 | toner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018194836A (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10429757B2 (en) | Toner | |
JP6869733B2 (en) | toner | |
JP7130479B2 (en) | toner | |
JP7140543B2 (en) | toner | |
JP6165017B2 (en) | toner | |
JP6061673B2 (en) | toner | |
JP2017107169A (en) | toner | |
DE102016106267A1 (en) | TONER | |
JP6061672B2 (en) | toner | |
JP7207998B2 (en) | toner | |
US11112712B2 (en) | Toner | |
JP6907072B2 (en) | Image forming device and image forming method | |
JP7150507B2 (en) | toner | |
US20220121132A1 (en) | Toner, external additive for toner, and fine particle | |
JP6679323B2 (en) | Method for producing toner particles | |
JP2023001872A (en) | toner | |
JP7199830B2 (en) | toner | |
JP2020154292A (en) | toner | |
JP7237523B2 (en) | toner | |
JP7338011B2 (en) | Toner and toner manufacturing method | |
JP6624929B2 (en) | Method for producing toner particles | |
JP2020071364A (en) | toner | |
JP2024011643A (en) | toner | |
JP2017116808A (en) | Method of manufacturing toner particle | |
JP2017116809A (en) | toner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20181116 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210428 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220908 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7140543 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |