特許ウォッチ

公開番号2025043952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151573
出願日2023-09-19
発明の名称トナー
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G03G 9/097 20060101AFI20250325BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】カートリッジの現像装置内にタルクなどの異物が混入した場合や異形化トナーが多く存在している場合でも、優れた帯電性をもち、カブリやゴースト、ブレード融着に伴う白スジといった画像弊害が生じにくいトナー。
【解決手段】トナー粒子を含有するトナーであって、該トナー粒子は、結着樹脂を含有するトナー母粒子と、該トナー母粒子の表面に存在する有機ケイ素重合体複合物と、を有し、該有機ケイ素重合体複合物は、(i)有機ケイ素化合物の縮合体、並びに(ii)アルミニウム、ジルコニウム及びチタンからなる群より選択される少なくとも一の金属原子を含有する金属化合物を含有し、該トナーを分析した際に、構成元素及び金属化合物のドメインについて所定の関係式を満たすことを特徴とする、トナー。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
トナー粒子を含有するトナーであって、
該トナー粒子は、
結着樹脂を含有するトナー母粒子と、
該トナー母粒子の表面に存在する有機ケイ素重合体複合物と、を有し、
該有機ケイ素重合体複合物は、
（ｉ）有機ケイ素化合物の縮合体、並びに
（ｉｉ）アルミニウム、ジルコニウム及びチタンからなる群より選択される少なくとも一の金属原子を含有する金属化合物
を含有し、
該トナーに対するＸ線電子分光分析より得られる、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び該金属原子の原子個数の和における、該金属原子の原子個数の割合をＭＥとし、
走査透過型電子顕微鏡で観察される該トナーの断面をエネルギー分散型Ｘ線分光器により解析することで得られる該トナーの断面の構成元素のＥＤＳマッピング像において、
該トナー母粒子の輪郭より外側の領域における、ケイ素原子及び該金属原子の原子個数の和における、該金属原子の原子個数の割合をＭＸとし、
該ＥＤＳマッピング像において、該金属化合物のドメインが存在し、ドメイン径が１０ｎｍ以上のドメインを対象としたときの、該金属化合物のドメインの個数平均径をＭＮとしたとき、
該ＭＥが、１．５×１０
－２
以下であり、
該ＭＸが、１．００×１０
－２
以上１．００×１０
－１
以下であり、
該ＭＮが、１５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である、
ことを特徴とするトナー。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記ＭＮが、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記ＭＥが、１．０×１０
－２
以下であり、
前記ＭＸが、２．００×１０
－２
以上８．００×１０
－２
以下である、
請求項１に記載のトナー。
【請求項４】
前記有機ケイ素重合体複合物による前記トナー母粒子の被覆率が、３５面積％以上７０面積％以下である、請求項１に記載のトナー。
【請求項５】
前記有機ケイ素化合物の縮合体が、下記式（Ｉ）で表される構造を有する有機ケイ素重合体である、請求項１に記載のトナー。
Ｒ－ＳｉＯ
３／２
・・・（Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｒは、アルキル基、アルケニル基、アシル基、アリール基又はメタクリロキシアルキル基を示す。）
【請求項６】
前記金属原子が、チタンである、請求項１に記載のトナー。
【請求項７】
前記金属化合物が、二酸化チタン、及び、チタンと多価酸との反応物からなる群より選択される少なくとも一の金属化合物である、請求項１に記載のトナー。
【請求項８】
前記金属化合物が、二酸化チタンである、請求項１～７のいずれか一項に記載のトナー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機及びプリンターに使用されるトナーに関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、プリンターや複写機は、高画質・長寿命であると同時に、小型化が広く求められている。プリンターの小型化に関しては、主にプロセスカートリッジ（以下、カートリッジとも言う）の小型化が有効である。カートリッジはクリーニング容器を具備するものが一般的であるが、近年では、クリーニング容器を有さないクリーナーレスシステムが提案されている。多くのプリンターでは、転写工程にて残存した静電潜像担持体（以下、感光体とも言う）上のトナー（転写残トナー）は、クリーニングブレードなどによりかき取られ、クリーニング容器に回収され廃トナーとなる。一方、クリーナーレスシステムではクリーニングブレードとクリーニング容器が無く、プロセスカートリッジを小型化できるとともに、転写残トナーが現像装置に回収され再度現像に寄与するため、長寿命に繋げることができる。
【０００３】
しかし、クリーナーレスシステムに関しては、特有の課題も存在する。その一つが、メディアである紙などの填料や添加物が感光体の表面に付着し、異物としてカートリッジの現像装置に回収されてしまうことである。これらの異物が、現像装置に混入すると、トナーへの帯電付与が適正に行われなくなり、画像弊害が発生しやすくなる。特に、トナーを負に帯電させる現像システムにおいては、メディアとしてタルクを含有した紙を使用した場合、タルクが現像装置に回収されると、トナーの帯電量が低下してしまう。これは、タルクが負に帯電しやすい特徴があり、トナーと摺擦されることで、トナーが相対的に正に帯電しやすくなるためである。その結果、帯電量分布がブロードになり、カブリといった画像弊害や、帯電の立ち上がりが遅いために、ゴーストといった画像弊害が発生しやすくなる。このような背景から、現像装置にタルクが混入した場合でも安定した帯電性を確保できるトナーが求められている。
【０００４】
また、クリーナーレスシステムでは、転写残トナーは一度現像されて再度現像装置に回収されることで摺擦回数が多くなり、欠けや割れによって異形化しやすくなる。異形化したトナーは帯電性が下がるため現像されにくく、現像装置内に滞留しやすい。異形化したトナーが増加するとトナーの流動性が下がり、規制ブレードと現像ローラの間でトナーが滞留して、規制ブレードへの融着が発生し白スジといった画像弊害が起こりやすくなる。現像装置内での異形化トナーの増加を防ぐには、異形化トナーも帯電させて現像し、現像装置から排出することが重要である。そのためには、異形化トナーでも帯電できることが望ましい。
【０００５】
トナーを安定的に帯電させるために、特許文献１ではトナー最表面のシェル部に有機ケイ素重合体複合物及び導電性の高い金属化合物を含有させる手法が提案されている。このようなシェルの構成にすることで、摩擦帯電性を向上させ、かつリークを抑制し、優れた帯電立ち上がり性と安定した帯電性を保持することができる。
同様に、特許文献２ではシェル部に有機ケイ素重合体複合物及び金属化合物を含有させ、金属化合物の存在位置を制御したうえで、現像ローラと規制ブレードの間に発生させる電位差を利用してトナーに電荷を付与するという手法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－２１７８９号公報
特開２０２１－２１７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らの検討により、特許文献１及び２に記載の手法は、金属化合物がシェル部で露出して存在しているため、より帯電制御が厳しい環境では電荷がリークし帯電不足になりやすいことがわかった。特に現像装置内にタルクが混入した場合や、異形化したトナーが多くなってきた場合では、十分な帯電性が得られず画像弊害が発生しやすいという課題があることがわかった。
【０００８】
本開示の一態様は、カートリッジの現像装置内にタルクなどの異物が混入した場合や異形化トナーが多く存在している場合でも、優れた帯電性をもち、カブリやゴースト、ブレード融着に伴う白スジといった画像弊害が生じにくいトナーの提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様によれば、
トナー粒子を含有するトナーであって、
該トナー粒子は、
結着樹脂を含有するトナー母粒子と、
該トナー母粒子の表面に存在する有機ケイ素重合体複合物と、を有し、
該有機ケイ素重合体複合物は、
（ｉ）有機ケイ素化合物の縮合体、並びに
（ｉｉ）アルミニウム、ジルコニウム及びチタンからなる群より選択される少なくとも一の金属原子を含有する金属化合物
を含有し、
該トナーに対するＸ線電子分光分析より得られる、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び該金属原子の原子個数の和における、該金属原子の原子個数の割合をＭＥとし、
走査透過型電子顕微鏡で観察される該トナーの断面をエネルギー分散型Ｘ線分光器により解析することで得られる該トナーの断面の構成元素のＥＤＳマッピング像において、
該トナー母粒子の輪郭より外側の領域における、ケイ素原子及び該金属原子の原子個数の和における、該金属原子の原子個数の割合をＭＸとし、
該ＥＤＳマッピング像において、該金属化合物のドメインが存在し、ドメイン径が１０ｎｍ以上のドメインを対象としたときの、該金属化合物のドメインの個数平均径をＭＮとしたとき、
該ＭＥが、１．５×１０
－２
以下であり、
該ＭＸが、１．００×１０
－２
以上１．００×１０
－１
以下であり、
該ＭＮが、１５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である、
ことを特徴とするトナーが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の少なくとも一態様によれば、カートリッジの現像装置内にタルクなどの異物や異形化トナーが混入している場合でも優れた帯電性をもち、カブリやゴースト、ブレード融着に伴う白スジといった画像弊害が生じにくいトナーを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許